小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上，热水器的水箱离地面高12m．当太阳光照射集热管时，1m2面积上在1s内平均得到
小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上，热水器的水箱离地面高12m．当太阳光照射集热管时，1m2面积上在1s内平均得到的太阳辐射能约为1.0×103J．现需要将初温为10℃、体积为80L的水加热到60℃，g取10N/kg，
c水=4.2×103J/（kg•℃），则：
（1）80L水的质量是多少？把这些水从地面输送到热水器的水箱中，至少需对水做多少功？
（2）这些水需要吸收多少热量？
（3）小明家每天大约需要80kg热水，用这种热水器将这些水从25℃加热到45℃需要多长时间？
（4）阴天时，若用效率为80%的电热水器，小明家每天要消耗多少电能？
（5）太阳能热水器是将太阳能转化为内能的装置．请说出太阳能有什么优点（说出一个即可）．
c水=4.2×103J/（kg•℃），则：
| 型 号 | BJ-2008 |
| 水 容 量/L | 80 |
| 自身质量/kg | 40 |
| 集热管面积/m2 | 3 |
| 效 率 | 70% |
（2）这些水需要吸收多少热量？
（3）小明家每天大约需要80kg热水，用这种热水器将这些水从25℃加热到45℃需要多长时间？
（4）阴天时，若用效率为80%的电热水器，小明家每天要消耗多少电能？
（5）太阳能热水器是将太阳能转化为内能的装置．请说出太阳能有什么优点（说出一个即可）．
赞 漱石老人 春芽
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解题思路：（1）根据密度的变形公式求出水的质量；根据W=Gh求出对水做的功；
（2）根据Q吸=cm△t求出水吸收的热量；
（3）根据η=
和E=1.0×103J/（m2•s）×St即可求出热水器加热的时间；
（4）根据Q吸=ηW电即可求出消耗的电能；
（5）从节约能源和环保的方面进行分析．
（2）根据Q吸=cm△t求出水吸收的热量；
（3）根据η=
| Q吸 |
| E |
（4）根据Q吸=ηW电即可求出消耗的电能；
（5）从节约能源和环保的方面进行分析．
（1）∵ρ=[m/V]，
∴水的质量m=ρ水V=1×103kg/m3×0.08m3=80kg；
把水送到水箱，做的功W=Gh=mgh=80kg×10N/kg×12m=9600J；
（2）水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×80kg×（60℃-10℃）=1.68×107J；
（3）∵η=
Q吸
E
∴E=
Q吸
η=
1.68×107J
70%=2.4×107J；
又∵E=1.0×103J/（m2•s）×St
∴t=[E
1.0×103J/(m2•s)×S=
2.4×107J
1.0×103J/(m2•s)×3m2=8000s=0.22h；
（4）∵Q吸=ηW电
∴W电=
Q吸/η]=
1.68×107J
80%=2.1×107J；
（5）使用太阳能可以节约能源，并且无污染．
答：（1）80L水的质量是80kg；把这些水从地面输送到热水器的水箱中，至少需对水做9600J的功；
（2）这些水需要吸收的热量为1.68×107J；
（3）小明家每天大约需要80kg热水，用这种热水器将这些水从25℃加热到45℃需要的时间为0.22h
（4）阴天时，若用效率为80%的电热水器，小明家每天要消耗2.1×107J的电能；
（5）使用太阳能可以节约能源，并且无污染．
点评：
本题考点： 太阳能热水器中的热量计算．
考点点评： 本题考查了水的质量、水吸收的热量、克服重力做的功、电功的计算、效率的计算以及使用太阳能的优点等，是一道综合计算题，熟练应用密度公式的变形公式、热量公式、功的公式以及效率的计算公式即可正确解题，解题时注意单位换算．
1年前
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