Question

已知某太陽(yáng)能熱水器的數(shù)據(jù)如下表：（6分）

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

已知我市向著陽(yáng)光的地方每平方的面積在1h內(nèi)得到的太陽(yáng)輻射能平均為3×10⁶J.若每天接受太陽(yáng)能的時(shí)間以8h計(jì)算，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60℃，則：
（1）水箱內(nèi)的水共吸收多少熱量？
（2）該熱水器的效率多大？

Answer 1

考點(diǎn)：
專題：計(jì)算題；比熱容、熱機(jī)、熱值．
分析：（1）從表中知道熱水器的容積，利用密度公式求出水的質(zhì)量，又知道水溫的變化和水的比熱容，利用吸熱公式Q_吸=cm△t計(jì)算水吸收的熱量．
（2）已知每平方米的面積在1h內(nèi)得到的太陽(yáng)輻射能平均為3×10⁶J，從而可以計(jì)算出采光面積為2.1m²的太陽(yáng)能熱水器8h得到的太陽(yáng)輻射能，可利用公式η=計(jì)算熱水器的效率．
解答：解：
（1）∵v=150L=150×10^-3m³=0.15m³，ρ=1×10³kg/m³，
∴水的質(zhì)量為：
m=ρv=1×10³kg/m³×0.15m³=150kg，
又∵c=4.2×10³J/（kg?℃），△t=t-t₀=60℃-20℃=40℃，
∴水吸收的熱量為：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×150kg×40℃=2.52×10⁷J．
（2）∵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，
∴采光面積為2.1m²的太陽(yáng)能熱水器8h得到的太陽(yáng)輻射能為：
Q=3×10⁶J/（h?m²）×2.1m²×8h=5.04×10⁷J，
則熱水器的效率為：η===50%．
答：（1）水箱內(nèi)的水共吸收2.52×10⁷J的熱量．
（2）熱水器的效率為50%．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了密度公式和吸熱公式的應(yīng)用，以及熱效率的計(jì)算，能從提供的表格中搜集到有用信息是本題的關(guān)鍵．