下表是某品牌电辅助加热式太阳能热水器的部分参数,假设热水器接收到的太阳能有80%被水吸收.试求:保温水箱容积(L)150采光面积(m2)2.5水温(℃)夏天45~90冬天30~60电热管电压2

首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 太阳能/2022-06-15 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

下表是某品牌电辅助加热式太阳能热水器的部分参数,假设热水器接收到的太阳能有80%被水吸收.试求:
保温水箱容积(L) 150
采光面积(m2 2.5
水温(℃) 夏天 45~90
冬天 30~60
电热管 电压220V 功率2000W
(1)夏天用温度为20℃的水将保温箱充满,在最好的日光充分照射下,当水温恰好达到最高时,需要吸收多少太阳能?[C=4.2×103J/(kg?℃)]
(2)冬天晚间无阳光时用电热管加热,保温箱充满水使水温由10℃升高到50℃,在电热管不计热量损失的情况下需加热多长时间?
(3)请简要说出一条太阳能热水器的优点.

◎ 答案

(1)保温箱充满水时:
水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×150×10-3m3=150kg;
当最好的日光充分照射下,水温达到最高值,t=90℃,
∴Q=Cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×150kg×(90℃-20℃)=4.41×107J;
∵太阳能有80%被水吸收;
Q太阳=
Q
80%
=
4.41×107J
80%
=5.51×107J

答:在最好的日光充分照射下,当水温恰好达到最高时,需要吸收5.51×107J的太阳能.
(2)保温箱充满水使水温由10℃升高到50℃吸收的热量为:
Q吸1=Cm(t1-t01)=4.2×103J/(kg?℃)×150kg×(50℃-10℃)=2.52×107J;
∵Q吸1=Q=pt;
t=
Q吸1
P
=
2.52×107J
2000W
=1.26×104s=3.5h

答:保温箱充满水使水温由10℃升高到50℃,在电热管不计热量损失的情况下需加热3.5小时.
(3)普通的电热水器需消耗电能,煤气热水器需消耗煤气、燃烧时会产生废气污染空气,而太阳能热水器都避免这些,具有节能、无污染、环保、高效利用太阳能.
答:太阳能热水器的优点是:节能、无污染、环保、高效利用太阳能.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“下表是某品牌电辅助加热式太阳能热水器的部分参数,假设热水器接收到的太阳能有80%被水吸收.试求:保温水箱容积(L)150采光面积(m2)2.5水温(℃)夏天45~90冬天30~60电热管电压2…”主要考查了你对  【热量的计算】,【电功或电能的计算】,【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。

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