题目内容
【题目】有一种太阳能、电能两用热水器,它接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.2m2 , 能将接收的太阳能的40%转化为水的内能.该电热水器铭牌如表:
型号 | EWH﹣8oB |
额定功率 | 1500W |
额定电压 | 220V |
容量 | 120L |
外形尺寸 | 842×463×415mm3 |
(1)晴天时,用太阳能加热,每年7月份,苏州地区向着阳光的地方平均每1m2的面积在th内得到的太阳能为4.2×106J,如果每天接收太阳能的时间以10h计算,可以将120kg、初温为30℃的水加热到多少摄氏度?[水的比热容c=4.2×103J/(kg.℃)]
(2)如果遇到雨天用电加热,热水器在额定电压下工作时,将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需多长时间?(假定所消耗的电能有80%转化为水的内能)
【答案】
(1)解:太阳能热水器每天接收的太阳辐射能为:
Q=4.2×106J/(m2h)×1.2m2×10h=5.04×107J,
水吸收的热量为:
Q吸=Q×η=5.04×107J×40%=2.016×107J;
水的末温:
t2=
+30℃=40℃+30℃=70℃
答:可以将125kg、初温为30℃的水加热到70℃;
(2)解:根据η=
得:Q放=
=2.52×107J,
需要的时间t=
=1.68×104s≈4.7h.
答:约需要4.7小时的时间.
【解析】(1)太阳能热水器每天接收的太阳辐射能乘以效率得出水吸收的热量,根据吸热方程求出水 升高的温度;
(2)消耗的电能有80%转化为水的内能,根据W=Pt可求出时间.
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