题目内容
【题目】有一家用太阳能热水器,铭牌上部分参数如表所示.
品牌 | XX.太阳能热水器 |
最大容积(L) | 80 |
加热温度(℃) | 35~75 |
产品质量(kg) | 40 |
(1)某地区(晴天)平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为2.8×106 J.若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2 , 每天日照时间按8h计算,则它一天中接收的太阳能(E)约为多少?若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收,则可使水温升高多少?
(2)若该热水器一天中吸收的太阳能由电热水器提供,则需要3000W的电热水器工作多少时间?
【答案】
(1)解:由题意可得,热水器一天中接收的太阳能:
E=2.8×106J/(m2h)×1.5m2×8h=3.36×107J,
由η= ×100%可得,水吸收的热量:
Q吸=ηE=60%×3.36×107J=2.016×107J,
太阳能热水器中水的体积:
V=80L=80dm3=0.08m3,
由ρ= 可得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.08m3=80kg,
由Q吸=cm△t可得,水升高的温度:
△t= = =60℃;
答:该热水器一天中接收的太阳能约为3.36×107J,若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收,则可使水温升高60℃;
(2)解:由题意可知,电热水器消耗的电能:
W=Q吸=2.016×107J,
由P= 可得,电热水器工作的时间:
t= = =6720s=112min.
答:若该热水器一天中吸收的太阳能由电热水器提供,则需要3000W的电热水器工作112min.
【解析】(1)根据太阳能每平方米每小时接收的太阳能求出一天中接收的太阳能,根据η= ×100%求出水吸收的热量,由表格数据可知水的体积,根据m=ρV求出水的质量,再根据Q吸=cm△t求出水升高的温度;(2)由题意可知消耗的电能,根据P= 求出电热水器工作的时间.