题目内容
小明家里添购了一太阳能热水器，铭牌如图所示，将此太阳能热水器安放在七楼的屋顶．
（1）当用此热水器向五楼的浴室供应热水，浴室离热水器大约h=10m高度差，估算热水出水口的水压约为多少N？（热水管的横截面积S=2cm2，水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）
（2）正常日照条件下集热管每小时共吸收太阳能约为Q=4.2×10 6J，不计热量损失．则该热水器每小时能使水温升高多少℃？（水的比热容c水=4.2×103J/kg?℃）
（3）以每天平均日照时间5小时计算，使用此太阳能热水器相当于每月节约使用多少kg的液化气？（液化气的热值约8.4×107J/kg）
| 型 号 | JL-88 |
| 自身质量/kg | 40 |
| 水 容 量/L | 50 |
| 规 格/m | 2m×1.2m×0.4m |
解：（1）热水出水口的压强：
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=105Pa，
根据p=
可得：
水压F=pS=105Pa×2×10-4m2=20N；
（2）根据ρ=
得：
热水器内水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg，
∵不计热量损失时，
∴Q吸=Q=4.2×106J，
根据Q吸=cm△t可得，该热水器每小时能使水温升高的温度：
△t=
=
=20℃；
（3）每天平均日照时间5小时吸收的热量：
Q总=5Q=5×4.2×106J=2.1×107J，
根据Q=mq可得：
所需液化气的质量m′=
=
=0.25kg．
答：（1）热水出水口的水压约为20N；
（2）该热水器每小时能使水温升高20℃；
（3）使用此太阳能热水器相当于每月节约使用0.25kg的液化气．
分析：（1）已知浴室离热水器的高度差和水的密度，根据p=ρgh求出热水出水口的压强，再根据p=求出水压；
（2）先根据密度公式求出热水器内水的质量，不计热量损失时，水吸收的热量等于集热管每小时共吸收太阳能，根据Q吸=cm△t求出该热水器每小时能使水温升高的温度；
（3）根据题意求出每天平均日照时间5小时吸收的热量即为液化气完全燃烧放出的热量，再根据Q=mq求出所需液化气的质量．
点评：本题考查了液体压强公式、固体压强公式、密度公式、吸热公式、燃料热值等相关的计算，涉及的知识点较多，综合性强，计算过程要注意单位的换算．
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=105Pa，
根据p=
可得：水压F=pS=105Pa×2×10-4m2=20N；
（2）根据ρ=
得：热水器内水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg，
∵不计热量损失时，
∴Q吸=Q=4.2×106J，
根据Q吸=cm△t可得，该热水器每小时能使水温升高的温度：
△t=
==20℃；（3）每天平均日照时间5小时吸收的热量：
Q总=5Q=5×4.2×106J=2.1×107J，
根据Q=mq可得：
所需液化气的质量m′=
==0.25kg．答：（1）热水出水口的水压约为20N；
（2）该热水器每小时能使水温升高20℃；
（3）使用此太阳能热水器相当于每月节约使用0.25kg的液化气．
分析：（1）已知浴室离热水器的高度差和水的密度，根据p=ρgh求出热水出水口的压强，再根据p=
求出水压；（2）先根据密度公式求出热水器内水的质量，不计热量损失时，水吸收的热量等于集热管每小时共吸收太阳能，根据Q吸=cm△t求出该热水器每小时能使水温升高的温度；
（3）根据题意求出每天平均日照时间5小时吸收的热量即为液化气完全燃烧放出的热量，再根据Q=mq求出所需液化气的质量．
点评：本题考查了液体压强公式、固体压强公式、密度公式、吸热公式、燃料热值等相关的计算，涉及的知识点较多，综合性强，计算过程要注意单位的换算．
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| 材料 | 编号 | 长度/m | 横截面积/mm2 | 材料 | 编号 | 长度/m | 横截面积/mm2 |
| 镍 铬 合 金 | ① | 1 | 0.5 | 锰 铜 | ⑤ | 1 | 0.5 |
| ② | 1 | 1 | ⑥ | 1 | 1 | ||
| ③ | 1.5 | 0.5 | ⑦ | 1.5 | 0.5 | ||
| ④ | 1.5 | 1 | ⑧ | 1.5 | 1 |
- A.③④⑤⑥
- B.②③⑥⑦
- C.①⑤⑥⑦
- D.⑤⑥⑦⑧