Question

華揚(yáng)1870系列太剛能熱水器的數(shù)據(jù)如下：

真空管直徑×長(zhǎng)度（mm）	70×1800	規(guī)格（支管）	15
外型尺寸（mm）	1840×1597×1765	保溫層（mm）	60
水箱容量（L）	150	采光面積（m2）	2.1

（1）已知我市向著陽(yáng)光的地方每平方米的面積在1h內(nèi)得到的太陽(yáng)輻射能平均為  3×10⁶J．若每天接收太陽(yáng)能的時(shí)間以8h計(jì)算．熱水器能把接收到的太陽(yáng)能的50％轉(zhuǎn)變成水的內(nèi)能．則正常情況下一天內(nèi)該熱水器能把初溫為20℃的一箱水加熱到多少攝氏度？[已知c_水=4.2×10³J／（kg?℃）]

（2）如果換用一臺(tái)標(biāo)有“220V 1500W”的電熱水器在額定電壓下工作，把同樣的一箱水加熱升高相同的溫度需要多長(zhǎng)時(shí)間？

（3）如果電價(jià)為0.54元／kW?h．照此計(jì)算每月（按30天）可節(jié)省多少電費(fèi)？

Answer 1

解（1）8h內(nèi)太陽(yáng)能熱水器接收的太陽(yáng)能

       Q=3×10⁶J/（m²?h）×2.1m²×8h=5.04×10⁷J

       8h內(nèi)太陽(yáng)能熱水器轉(zhuǎn)變成水的內(nèi)能

       Q_水=5.04×10⁷J×50%=2.52×10⁷J

       水箱內(nèi)水的質(zhì)量m=150kg

       由Q=cm(t-t₀)得

      

 （2）電熱器加熱同樣一箱水升高相同溫度需消耗的電能

      W=Q_水=2.5210⁷J

      由P=得電熱器加熱水的時(shí)間

     

（3）W=J=7kW?h

     每月可節(jié)省電費(fèi)

     0.54元/kW?h×7kW?h×30=113.4元。