题目内容
【题目】小阳家住在节能示范小区,小区建设时为每家都设计了如图所示的嵌入式太阳能阳台,它的集热器作为阳台一部分,与建筑完美结合,同时该太阳能热水器还具备电辅助加热功能,可不间断地为家庭提供生活热水。其相关参数见下表。
集热器面积/ | 水箱容量/L | 电辅加热器功率/W |
2.4 | 120 | 2000 |
(1)保温水箱安装于阳台上方,通过自然循环换热,将热能储存到水箱,没有其他能源消耗(完全免费热水)。热水器的集热器将太阳能转化为_______能,热水之所以能自然向上循环到水箱,是因为集热器中的水温度升高,密度变______(填“大”或“小”)。
(2)小阳查阅资料得知,当地夏季晴天时,平均太阳辐射功率为 1.95×106J/(m2·h),平均每天光照时间为10h,该热水器一天内能将水箱中的水从 20℃加热至 70℃,则一天内此水箱中的水吸收的热量是______?该太阳能热水器的光热转换效率是多少______?(百分号前保留一位小数)
(3)如果连续阴雨天(不计太阳辐射),需要开启电辅助加热,要升高相同温度,至少需要正常工作______时间?
【答案】内 小 2.25×107 53.8% 3.5
【解析】
(1)[1]集热器中的水温度升高,热水器的集热器将太阳能转化为内能。
[2]热水之所以能自然向上循环到水箱,是因为集热器中的水温度升高时,质量不变,体积变大,根据公式可知:热水的密度变小。
(2)[3]已知当地夏季晴天时,平均太阳辐射功率为
该热水器在10h内接收到的太阳能为
热水器水箱中水的质量为
加热过程中水吸收的热量
[4]该太阳能热水器的光热转换效率是
(3)[5]若开启电辅助加热,要升高相同温度,水吸收的热量不变,即
至少需要正常工作的时间为
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