【題目】太陽(yáng)能熱水器是直接利用太陽(yáng)能給水加熱的裝置,下表是小明家的太陽(yáng)能熱水器某天在陽(yáng)光照射下的相關(guān)信息

太陽(yáng)照射時(shí)間/h

裝水量/kg

吸熱板面積/m2

水升高的溫度/℃

水的比熱容/J(kg℃)﹣1

太陽(yáng)輻射功率/J(m2h)﹣1

10

100

2.5

50

4.2×103

1.68×106

其中太陽(yáng)輻射功率是指1h內(nèi)投射到1m2面積上的太陽(yáng)能.求:
(1)水在10h內(nèi)吸收的熱量;
(2)如果水吸收的熱量用天然氣來(lái)提供,需要完全燃燒多少m3的天然氣;(天然氣的熱值為8.4×107J/m3 , 天然氣完全燃燒放出的熱量全部給水吸收)
(3)該太陽(yáng)能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率.

【答案】
(1)解:水吸收的熱量(有用能量):

Q=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×100kg×50℃=2.1×107J


(2)解:由題知,Q=vq=Q=2.1×107J,

需要天然氣的體積:

v= = =0.25m3


(3)解:10h太陽(yáng)能熱水器吸收的太陽(yáng)能(總能量):

Q=1.68×106J/(m2h)×2.5m2×10h=4.2×107J,

η= ×100%= ×100%=50%


【解析】(1)由表中數(shù)據(jù)知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的溫度升高值,利用吸熱公式Q=cm△t求水吸收的熱量(有用能量);(2)如果水吸收的熱量用天然氣來(lái)提供,即Q=Q , 再利用Q=Vq求需要完全燃燒多少天然氣;(3)由太陽(yáng)輻射功率知道1h內(nèi)投射到1m2面積上的太陽(yáng)能,據(jù)此求出10h吸收的太陽(yáng)能(總能量),再利用效率公式求太陽(yáng)能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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C. ①②③ D. ①③⑤

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(2)將溫度計(jì)正確插入蜂蠟和海波中,觀察溫度計(jì)示數(shù)時(shí)視線A、B、C如圖乙所示,其中正確的是 , 此時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)是 ℃;
(3)丙圖是小麗繪制的海波的熔化圖象,圖中BC段表示海波的熔化過程,此過程中海波(填“吸收”或“放出”)熱量,溫度(填“升高”、“降低”或“不變”),內(nèi)能(填“增加”、“減少”或“不變”).第10min海波處于態(tài)(填“固”“液”或“固液共存”);
(4)丁圖是小麗繪制的蜂蠟的熔化圖象,蜂蠟在熔化過程中溫度 (填“升高”、“降低”或“不變”).

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