太阳能热水器广受人们的青睐,资料表明,晴天地面附近垂直与阳光的表面接收到的太阳能平均为1.0×103J/(m2•s),即

太阳能热水器广受人们的青睐,资料表明,晴天地面附近垂直与阳光的表面接收到的太阳能平均为1.0×103J/(m2•s),即在1s内每平方米的面积上接收到的太阳能是1.0×103J,已知某品牌太阳能可以将接收到的太阳能的50%用来给水加热,此热水器接收太阳能的有效面积是2m2,现将热水器储水箱中注入100kg、20℃的水,晴天曝晒在阳光下5h,求:
(1)热水器在5h里一共吸收了多少焦耳的太阳能?
(2)水箱的水在5h后温度可升高到多少摄氏度?(水的比热容为4.2×103J/(kg•℃))
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骂芙蓉 幼苗

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解题思路:(1)根据1.0×103J/(m2•s)的含义以及接受面积和照射时间进行计算;
(2)先根据热水器接受的热量和转化率求出水吸收的热量,然后根据Q=cm△t即可求出贮水箱中的水升高的温度.

(1)热水器5h能接受的太阳能:
Q=1.0×103J/(m2•s)×2m2×5×3600s=3.6×107J;
(2)根据题意可知,水吸收的热量为:
Q=50%×3.6×107J=1.8×107J,
∵Q=cm△t,
∴△t=
Q吸
cm=
1.8×107J
4.2×103J/(kg•℃)×100kg≈43℃,
因此贮水箱中的水的温度可升高到20℃+43℃=63℃.
答:(1)该热水器5h能接受3.6×107J的太阳能;
(2)贮水箱中的水的温度可升高到63℃.

点评:
本题考点: 太阳能热水器中的热量计算.

考点点评: 此题主要考查的是学生对热量计算公式的理解和掌握,弄清楚水吸收的热量是解决此题的关键.

1年前

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