Question

【題目】當(dāng)今太陽(yáng)能熱水器已經(jīng)在揚(yáng)州城鄉(xiāng)得到廣泛使用。如圖所示，已知某太陽(yáng)能熱水器在冬季有效日照時(shí)段里，能將8 ℃、100 L水加熱到38 ℃。請(qǐng)解答：[水的比熱容為4.2×103 J/（kg ℃），水的密度為1.0×103 kg/m3]

（1）太陽(yáng)能熱水器是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為什么能。

（2）熱水器中水的質(zhì)量是多少？

（3）在此過(guò)程中，水吸收了多少熱量？

（4）若此期間太陽(yáng)輻射到熱水器的熱量為4.2×107 J，則該熱水器的效率是多少？

Answer 1

【答案】（1）內(nèi)；（2）100kg； （3）1.26 ×107 J； （4）30%。

【解析】

(1)太陽(yáng)能熱水器是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，使水的溫度升高；
(2)水的體積

V=100L=100dm3=0.1m3，

水的質(zhì)量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg；

(3)在此過(guò)程中，水吸收的熱量：

Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×100kg×（38℃-8℃）=1.26×107J；

(4)該熱水器的效率：

。

答：(1) 太陽(yáng)能熱水器是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能；

(2)熱水器中水的質(zhì)量是100kg；

(3)在此過(guò)程中，水吸收了1.26 ×107 J熱量；

(4)該熱水器的效率是30%。