题目内容
【题目】读下面材料,回答有关问题:如图是太阳能热水器的装置图.它主要是由太阳能吸热板和补水箱等组成,它利用水的对流与循环把水加热.补水箱内装40kg水.如果每分钟吸热板吸收太阳辐射的能量为8.4×104J.其中50%被水吸收[C水=4.2×103J/(kg℃)].求:
(1)太阳能热水器工作时把太阳能转化为水的能.
(2)将补水箱内初温为20℃的水加热到70℃,求这些水需要吸收多少热量?
(3)将补水箱内初温为20℃的水加热到70℃,则太阳辐射能量时间是分钟.
【答案】
(1)内
(2)解:水吸收的热量:由Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×40kg×(70℃﹣20℃)=8.4×106J
(3)200
【解析】解:(1)太阳能热水器是利用太阳能加热水,使水的内能增加,温度升高,将太阳能转化为水的内能.(3)已知每分钟吸热板吸收太阳辐射的能量为8.4×104J,
故吸热功率P=8.4×104J/min,
太阳能不是全部被水吸收,只有50%被吸收,所以需要利用机械效率的公式对有用功进行计算,即ηW太阳能=Q吸,
ηPt=Q吸,
将补水箱内初温为20℃的水加热到70℃,则太阳辐射能量时间是:
t= = =200min.
所以答案是:(1)内;(2)这些水需要吸收8.4×106J的热量;(3)200.
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