题目内容
(2000?安徽)每年的五、六月份,合肥地区向着阳光的地方每1米2的面积在1小时内得到的太阳辐射能平均为3.6×106焦.有一种太阳能热水器,它接收太阳能的15根真空镀膜管总有效面积约为1.35米2,能把接收到的太阳能的50%转化成水的内能.求:
(1)如果每天接收太阳能的时间用10小时计算,则可以将质量为100千克、初温为20℃的水加热到多少摄氏度[已知水C水=4.2×103焦/(千克.℃)]?
(2)如用一台RZ100-F型电热水器(铭牌见下表)在额定电压下工作时,将质量为100千克、初温为20℃的水升高到上面同样的温度要多长时间(设无能量的损耗)?
(1)如果每天接收太阳能的时间用10小时计算,则可以将质量为100千克、初温为20℃的水加热到多少摄氏度[已知水C水=4.2×103焦/(千克.℃)]?
(2)如用一台RZ100-F型电热水器(铭牌见下表)在额定电压下工作时,将质量为100千克、初温为20℃的水升高到上面同样的温度要多长时间(设无能量的损耗)?
额定功率 | 1500W |
额定电压 | 220V |
容量 | 100L |
分析:(1)先求出水吸收的热量,然后由热量公式的变形公式求出水的末温度.
(2)由热量公式求出水吸收的热量,然后由电功率的变形公式求出加热时间.
(2)由热量公式求出水吸收的热量,然后由电功率的变形公式求出加热时间.
解答:解:(1)水吸收太阳能,获得的热量
Q=3.6×106J/(m2?h)×1.35m2×10h×50%=2.43×107J,
∵Q=cm(t-t0),
∴水的末温度t=
+t0=
+20℃=77.857℃;
(2)由(1)可知.水吸收的热量Q=2.43×107J,
由电热水器的额定功率P=1500W,
热水器做的功W=Q=2.43×107J,
∵P=
,
∴热水器做功时间:
t=
=
=1.62×104s=4.5h;
答:(1)可把水加热到77.857℃.
(2)热水器需要加热4.5h.
Q=3.6×106J/(m2?h)×1.35m2×10h×50%=2.43×107J,
∵Q=cm(t-t0),
∴水的末温度t=
Q |
cm |
2.43×107J |
4.2×103J/(kg?℃)×100kg |
(2)由(1)可知.水吸收的热量Q=2.43×107J,
由电热水器的额定功率P=1500W,
热水器做的功W=Q=2.43×107J,
∵P=
W |
t |
∴热水器做功时间:
t=
W |
P |
2.43×107J |
1500W |
答:(1)可把水加热到77.857℃.
(2)热水器需要加热4.5h.
点评:本题考查了吸热公式、电功率公式的应用,认真审题,根据题意求出水吸收的太阳能,熟练应用热量公式的变形公式、电功率的变形公式即可正确解题.
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