太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息

太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息
太阳照射时间/h 装水量/Kg 吸热板面积/m 2 水升高的温度/℃ 水的比热容/J(kg•℃) -1 太阳辐射功率/J•(m 2 •h) -1
10 100 2.5 50 4.2×10 3 1.68×10 6
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m 2 面积上的太阳能.
求:(1)水在10h内吸收的热量;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m 3 的天然气;(天然气的热值为8.4×10 7 J/m 3 ,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)
(3)该太阳能热水器的能量转化效率.
刘林军 1年前 已收到1个回答 举报

hujianfei308 幼苗

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(1)水吸收的热量(有用能量):
Q =cm△t=4.2×10 3 J/(kg•℃)×100kg×50℃=2.1×10 7 J;
(2)由题知,Q =vq=Q =2.1×10 7 J,
需要天然气的体积:
v=
Q 放
q =
2.1× 10 7 J
8.4× 10 7 J/ m 3 =0.25m 3
(3)10h太阳能热水器吸收的太阳能(总能量):
Q =1.68×10 6 J/(m 2 •h)×2.5m 2 ×10h=4.2×10 7 J,
η=
Q 吸
Q 总 ×100%=
2.1× 10 7 J
4.2× 10 7 J ×100%=50%.
答:(1)水在10h内吸收的热量为2.1×10 7 J;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧0.25m 3 的天然气;
(3)该太阳能热水器的能量转化效率为50%.

1年前

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