x x牌热水器 | ||
型号HM-20 | 集热管数28支 | 额定频率50HZ |
水箱容积150L | 集热管管长180cm | 额定电压220V |
防水等级A | 系统承压3.0MPa | 额定功率4000W |
自身质量50kg | 采光面积2.0m2 |
球球心情 幼苗
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(1)水的质量m水=ρV=1.0×103kg/m3×0.15m3=150kg,
热水器对水平台的压力:
F=G=(m器+m水)g=(50kg+150kg)×10N/kg=2000N,
热水器对水平台的压强:
p=[F/S]=[2000N
0.1m2=20000Pa;
(2)热水器每天接受的太阳辐射能:W=900J/(s.m2)×8×3600s×2.0m2=5.184×107J,
水吸收的热量:Q吸=70%W=70%×5.184×107J=3.6288×107J,
水的体积V=150L=0.15m3,
水的质量:m水=ρV=1.0×103kg/m3×0.15m3=150kg,
∵Q=cm△t,
∴水升高的温度:
△t=
Q吸
cm水=
3.6288×107J
4.2×103J/(kg•℃)×150kg=57.6℃;
(3)热水器将水从20℃加热到52.4℃所吸收的热量:
Q吸′=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg.℃)×150kg×(52.4℃-20℃)=2.0412×107J,
热水器利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热,时间最短,假设此时的时间为t,
∵W=Pt,
则Q吸′=90%×Pt+70%×900J/(s.m2)×t×2.0m2=4860W×t
∴需要加热的时间:
t=
Q′吸/4860W]=
2.0412×107J
4860W=4200s.
答:(1)热水器对水平台面的压力为2000N;压强为20000Pa;
(2)热水器每天接受的太阳辐射能使水升高的温度为57.6℃;
(3)热水器将水从20℃加热到52.4℃所需的最短时间为4200s.
点评:
本题考点: 太阳能热水器中的热量计算;压强的大小及其计算;太阳能的其他相关计算.
考点点评: 此题主要考查的是学生对压力、压强、热量、电能计算公式的理解和掌握,综合性较强,中考常见题型.
1年前
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