题目内容
如图是某一型号太阳能热水器的铭牌,根据铭牌提供的信息求解下列有关问题:
(1)当热水器中装满水时,热水器的重力多大?
(2)当热水器装满水时,夏天在阳光下晒2h可使水从20℃升高到50℃,水吸收的热量是多少?
(3)不考虑热损失,这些热量相当于多少m3的煤气完全燃烧放出的热量?(1L=1dm3煤气的热值q=1.8×107J/m3 )
(1)当热水器中装满水时,热水器的重力多大?
(2)当热水器装满水时,夏天在阳光下晒2h可使水从20℃升高到50℃,水吸收的热量是多少?
(3)不考虑热损失,这些热量相当于多少m3的煤气完全燃烧放出的热量?(1L=1dm3煤气的热值q=1.8×107J/m3 )
| 型号 | JH-88 |
| 水容量/L | 100 |
| 自身质量/kg | 40 |
| 集热管采光面积(s)/m2 | 1.5 |
| 使用年限(t)/年 | 15 |
分析:(1)根据ρ=
求出水的质量,再根据G=mg求出总重力;
(2)根据Q=cm(t-t0)求出吸收的热量;
(3)根据Q=qV求出燃烧煤气的体积.
| m |
| V |
(2)根据Q=cm(t-t0)求出吸收的热量;
(3)根据Q=qV求出燃烧煤气的体积.
解答:解:(1)水的体积V=100L=0.1m3,
∵ρ=
,
∴水的质量:m水=ρV=1×103kg/m3×0.1m3=100kg,
热水器的重力:
G=(m水+m)g=(100kg+40kg)×9.8N/kg=1372N;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg.℃)×100kg×(50℃-20℃)=1.26×107J;
(3)∵Q=qV,
∴燃烧煤气的体积:
V′=
=
=0.7m3.
答:(1)热水器的重力为1372N;
(2)水吸收的热量是1.26×107J;
(3)这些热量相当于0.7m3的煤气完全燃烧放出的热量.
∵ρ=
| m |
| V |
∴水的质量:m水=ρV=1×103kg/m3×0.1m3=100kg,
热水器的重力:
G=(m水+m)g=(100kg+40kg)×9.8N/kg=1372N;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg.℃)×100kg×(50℃-20℃)=1.26×107J;
(3)∵Q=qV,
∴燃烧煤气的体积:
V′=
| Q |
| q |
| 1.26×107J |
| 1.8×107J/m3 |
答:(1)热水器的重力为1372N;
(2)水吸收的热量是1.26×107J;
(3)这些热量相当于0.7m3的煤气完全燃烧放出的热量.
点评:此题主要考查的是学生对密度、重力、热量、热值计算公式的理解和掌握,基础性题目.
练习册系列答案
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风光互补发电系统是一将太阳能和风能转化为电能的装置.该系统无空气污染、无噪音、不产生废弃物.因此风光互补发电系统是一种自然、清洁的能源.该系统已经在路灯,野外作业的渔船,山区牧民家等大规模的普及.
Ⅰ.某渔船上安装了“风光互补发电”装置,利用太阳能电池板和风力发电机发电,以节省燃油,此装置由风力发电机、太阳能电池板、充电器、蓄电池等组成.

(1)该装置的总质量为40kg,与渔船的总接触面积为0.32m2,对渔船的压强多大 (g取10N/kg)?
(2)“风光互补发电”装置的发电功率为500W,正常工作1小时可产生多少电能?
(3)如图是不同发电方式的CO2排放量,若在1000艘渔船上安装这套“风光互补发电”装置,则与燃油发电相比,正常发电8h至少减少CO2排放多少kg?
Ⅱ.如图是某公司开发生产了“风光互补路灯”,该路灯只需要晒晒太阳吹吹风就能工作,它在有阳光时通过太阳能电池板发电,有风时通过风力发电机发电,二者皆备时同时发电,并将电能输至蓄电池储存起来,供路灯照明使用.为了能使蓄电池的使用寿命更为长久,一般充电至90%左右即停止,放电余留20%左右即停止电能输出.
下表为某型号风光互补路灯系统配置方案.问:
| 风力发电机 | 太阳能电池组件 | ||
| 最小启动风速 | 1.0m/s | 太阳能电池 | 36W |
| 最小充电风速 | 2.0m/s | 太阳能转换效率 | 15% |
| 最大限制风速 | 12.0m/s | 蓄电池 | 500Ah-12V |
| 最大输出功率 | 400W | 大功率LED路灯 | 80W-12V |
(2)如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2,要想太阳能电池的最大功率达到36W,太阳能电池板的面积至少要多大?