【題目】下面是小明在題為《能源的利用》的研究性學習中收集到的有關(guān)太陽能的資料:

太陽能是人類最基本的能源,這種能源的使用期和太陽本身壽命一樣長.當太陽光照射地面時,1m2地面上在1s內(nèi)平均得到的太陽輻射能約為1.0×103J,太陽能熱水器就是直接利用太陽能的裝置,目前已經(jīng)逐漸地出現(xiàn)在我們的生活中…恰好,小明同學家最近買一臺太陽能熱水器,在參考了以上資料后,他又在網(wǎng)上下載了某型號太陽能熱水器的宣傳廣告:

容積(V)

100L

集熱管的采光面積(S)

1.5m2

效率(η)

40%

使用年限(t)

15年

(1)小明家每天大約需要100kg熱水,用這種熱水器將這些水從25℃加熱到45℃需要多長時間?

(2)如果用熱值約為3×107J/kg的煤燃燒對上述水加熱到45℃,煤的利用率約為40%,需要完全燃燒多少千克的煤?

(3)請簡要說出一條太陽能熱水器的優(yōu)點.

【答案】(1)用這種熱水器將這些水從25℃加熱到45℃需要1.4×104s;

(2)需要燃燒0.7kg的煤氣;

(3)優(yōu)點:節(jié)約能源無污染.

【解析】

試題分析:(1)利用吸熱公式求出吸收的熱量,再根據(jù)效率公式求出放出的熱量,結(jié)合采光面積和輻熱功率求出時間;

(2)利用效率公式和燃料放熱公式求出燃燒的煤的質(zhì)量;

(3)從環(huán)保角度說明其優(yōu)點.

解:(1)水吸收的熱量:

Q=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×100kg×(45℃﹣25℃)=8.4×106J;

由于1m2地面上在1s內(nèi)平均得到的太陽輻射能約為1.0×103J,效率為40%,

則需要的時間t==≈1.4×104s;

(2)已知Q=ηQ;由Q=mq得:

需要燃燒煤的質(zhì)量:

m′===0.7kg;

(3)優(yōu)點:節(jié)約能源、無污染.

答:(1)用這種熱水器將這些水從25℃加熱到45℃需要1.4×104s;

(2)需要燃燒0.7kg的煤氣;

(3)優(yōu)點:節(jié)約能源無污染.

練習冊系列答案
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