太阳能热水器有经济、安全、卫生、环保和节能等优点.图所示为一种太阳能热水器,该热水器的集热器的有效采光面积为3m3,能在

太阳能热水器有经济、安全、卫生、环保和节能等优点.图所示为一种太阳能热水器,该热水器的集热器的有效采光面积为3m3,能在8h内将225L水的温度升高40℃.设热水器每平方米面积每秒接收太阳辐射能1.4×1O3J,即P0=1.4×1O3J/(m2•s).该太阳能热水器的效率是多大?(结果保留两位有效数字)[水的比热容c=4.2×1O3J/(kg•℃)].
yuyeyouyou 1年前 已收到1个回答 举报

fshdx2008 幼苗

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解题思路:已知水的体积和密度,可利用公式m=ρV计算质量,已知水的比热容和温度变化,可利用公式Q=Cm△t计算水吸收的热量,已知太阳能热水器每平方米面积每秒接收太阳辐射能1.4×1O3J,已知采光面积,便可以计算出太阳能热水器8h得到太阳的辐射热量Q,最后利用公式η=
Q
Q
计算太阳能热水器的效率.

∵V=225L=225dm3=0.225m3,ρ=1.0×103kg/m3
∴m=ρV=0.225m3×1.0×103kg/m3=225kg,
则水吸收的热量:
Q=Cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×225kg×40℃=3.78×107J;
∵P0=1.4×103J/(m2•s),
∴太阳能热水器8h得到太阳的辐射热量为:
Q=3m2×8×3600s×1.4×103J/(m2•s)=1.2096×108J,
所以,太阳能热水器的效率为:
η=
Q吸
Q=
3.78×107J
1.2096×108J≈31%.
答:该太阳能热水器的效率是31%.

点评:
本题考点: 能量利用效率;密度公式的应用;热量的计算.

考点点评: 本题考查了密度公式的应用、利用吸热公式计算热量,以及太阳能热水器的效率的问题,属于难题.

1年前

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