Question

太陽能熱水器有經(jīng)濟(jì)、安全、衛(wèi)生、環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)．如圖所示是一種太陽能熱水器，該熱水器的集熱器的有效采光面積為3 m²，能在8 h內(nèi)使225 L水的溫度升高40 ℃.設(shè)熱水器每平方米面積每秒鐘接收太陽能輻射能力為1.4×10³ J，即P₀＝1.4×10³ J/(m²·s)．求：該太陽能熱水器的效率是多大？[保留兩位有效數(shù)字，水的比熱容c＝4.2×10³ J/(kg·℃)]

 

Answer 1

【答案】

31.7%

【解析】太陽能在8 h內(nèi)吸收的熱量為

Q＝P₀St＝1.4×10³ J/(m²·s)×3 m²×8×3600 s＝1.2×10⁸ J

水吸收的熱量

Q_吸＝cmΔt＝4.2×10³×225×40 J＝3.8×10⁷ J

所以熱水器的效率

η＝×100 %＝×100%＝31.7 %.

思路分析：先算出太陽能在8h內(nèi)吸收的熱量Q＝P₀St，再根據(jù)比熱公式算出水吸收的熱量Q＝P₀St，然后根據(jù)公式η＝×100 %算出太陽能熱水器的效率

試題點(diǎn)評(píng)：本題考查了太陽能熱水器的效率問題，該類型的題目是本節(jié)課中常見的類型