Question

4．太陽(yáng)能熱水器是直接利用太陽(yáng)能給水加熱的裝置，太陽(yáng)能熱水器每小時(shí)平均接受4.2×10⁶J的太陽(yáng)能，在5h的有效照射時(shí)間內(nèi)，將熱水器中質(zhì)量為100kg、初溫為20℃的水溫度升高到40℃．求：
（1）熱水器中的水吸收的熱量Q．
（2）熱水器5h內(nèi)接收到的太陽(yáng)能．
（3）熱水器的效率η．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)Q=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）太陽(yáng)能熱水器每小時(shí)平均接受4.2×10⁶J的太陽(yáng)能，求出在5小時(shí)的有效照射時(shí)間內(nèi)熱水器吸收的太陽(yáng)能；
（3）根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{E}$×100%求出熱水器的效率．

解答 解：
（1）熱水器中的水吸收的熱量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（40℃-20℃）=8.4×10⁶J；
（2）太陽(yáng)能熱水器每小時(shí)平均接受4.2×10⁶J的太陽(yáng)能，
所以熱水器5小時(shí)內(nèi)接收的太陽(yáng)能：
E=4.2×10⁶J/h×5h=2.1×10⁷J；
（3）熱水器的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{E}$×100%=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{2.1×1{0}^{7}J}$×100%=40%；
答：（1）熱水器中水吸收了8.4×10⁶J熱量；
（2）熱水器5小時(shí)內(nèi)接收的太陽(yáng)能是2.1×10⁷J；
（3）熱水器的效率是40%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查的是學(xué)生對(duì)熱量計(jì)算公式、效率計(jì)算公式的理解和掌握，能熟練運(yùn)用公式即可解題．