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2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术,来体现“城市,让生活更美好”的主题.如图所示的太阳能热水器,它的水箱容量为120L
网友投稿 2022-06-15 00:00:00 零零社区
◎ 题目
2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术,来体现“城市,让生活更美好”的主题.如图所示的太阳能热水器,它的水箱容量为120L,热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%,在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W.如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃,需要阳光照射5h,那么:
(1)箱内水吸收的热量是多少?
(2)热水器上集热器的面积至少要多大?[水的比热容是:4.2×10
3
J/(kg?℃)]
(3)如果使用家庭电路、功率是1500W的电加热器给水箱内的水加热,电路中的电流是多少?加热器的电阻是多大?(保留一位小数)
◎ 答案
(1)由ρ=
m
V
得:
m=ρV
水
=1×10
3
kg/m
3
×0.12m
3
=120kg;
水吸收的热量:
Q
吸
=cm△t=4.2×10
3
J/(kg?℃)×120kg×(70℃-20℃)=2.52×10
7
J;
(2)这台太阳能热水器获得的辐射功率:
P
太阳
=S×1400W/m
2
;
由P=
W
t
可得太阳照射5h获得的太阳能:W
总
=P
太阳
t=S×1400W/m
2
×5×3600s;
由η=
W
有用
W
总
可得:
Q
吸
′=W
有
=S×1400W/m
2
×5×3600s×40%;
热水器集热器面积:
S=
2.52×
10
7
J
1400W/
m
2
×5×3600s×40%
=2.5m
2
;
(3)∵P=UI,
∴电路电流为I=
P
U
=
1500W
220V
≈6.8A;
电阻阻值为R=
U
2
P
=
(220
V)
2
1500W
≈32.3Ω.
答:
(1)一箱水需要吸收的热量是2.52×10
7
J;
(2)热水器上集热器的面积至少为2.5m
2
;
(3)电路中的电流是6.8A;加热器的电阻是32.3Ω.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术,来体现“城市,让生活更美好”的主题.如图所示的太阳能热水器,它的水箱容量为120L…”主要考查了你对 【太阳能】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202206/209975.html
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