Question

【题目】贝贝家新装了一个太阳能热水器，该热水器水容量为100L,在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接受的太阳能约为3×106 J。若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，若这些太阳能能使装满水的热水器的水温从25℃升高到65℃。求：

（1）热水器中水的质量；

（2）一天内热水器中水吸收的热量；

（3）热水器在冬季的效率。

Answer 1

【答案】(1) 100kg；(2) 1.68×107J；(3) 46.7%

【解析】

(1)热水器中水的体积：

V=100L=100dm3=0.1m3，

由ρ=可得，热水器中水的质量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg；

(2)一天内热水器中的水吸收的热量：

Q吸=cm(tt0)=4.2×103J/(kg℃)×100kg×(65℃25℃)=1.68×107J，

(3)一天内热水器接收太阳能的能量：

E=3×106J/(m2h)×1.5m2×8h=3.6×107J，

热水器在冬季的效率：

η=×100%=×100%=46.7%。

答：(1)热水器中水的质量为100kg；

(2)一天内热水器中的水吸收的热量1.68×107J；

(3)热水器在冬季的效率为46.7%