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        1. 【題目】太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置,下表是小明家的太陽能熱水器某天在陽光照射下的相關(guān)信息

          太陽照射時間/h

          裝水量/kg

          吸熱板面積/m2

          水升高的溫度/℃

          水的比熱容/J(kg℃)﹣1

          太陽輻射功率/J(m2h)﹣1

          10

          100

          2.5

          50

          4.2×103

          1.68×106

          其中太陽輻射功率是指1h內(nèi)投射到1m2面積上的太陽能.求:
          (1)水在10h內(nèi)吸收的熱量;
          (2)如果水吸收的熱量用天然氣來提供,需要完全燃燒多少m3的天然氣;(天然氣的熱值為8.4×107J/m3 , 天然氣完全燃燒放出的熱量全部給水吸收)
          (3)該太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率.

          【答案】
          (1)解:水吸收的熱量(有用能量):

          Q=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×100kg×50℃=2.1×107J


          (2)解:由題知,Q=vq=Q=2.1×107J,

          需要天然氣的體積:

          v= = =0.25m3


          (3)解:10h太陽能熱水器吸收的太陽能(總能量):

          Q=1.68×106J/(m2h)×2.5m2×10h=4.2×107J,

          η= ×100%= ×100%=50%


          【解析】(1)由表中數(shù)據(jù)知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的溫度升高值,利用吸熱公式Q=cm△t求水吸收的熱量(有用能量);(2)如果水吸收的熱量用天然氣來提供,即Q=Q , 再利用Q=Vq求需要完全燃燒多少天然氣;(3)由太陽輻射功率知道1h內(nèi)投射到1m2面積上的太陽能,據(jù)此求出10h吸收的太陽能(總能量),再利用效率公式求太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率.

          練習冊系列答案
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