Question

华扬1870系列太刚能热水器的数据如下：

真空管直径×长度（mm）	70×1800	规格（支管）	15
外型尺寸（mm）	1840×1597×1765	保温层（mm）	60
水箱容量（L）	150	采光面积（m2）	2.1

（1）已知我市向着阳光的地方每平方米的面积在1h内得到的太阳辐射能平均为  3×10⁶J．若每天接收太阳能的时间以8h计算．热水器能把接收到的太阳能的50％转变成水的内能．则正常情况下一天内该热水器能把初温为20℃的一箱水加热到多少摄氏度？[已知c_水=4.2×10³J／（kg?℃）]

（2）如果换用一台标有“220V 1500W”的电热水器在额定电压下工作，把同样的一箱水加热升高相同的温度需要多长时间？

（3）如果电价为0.54元／kW?h．照此计算每月（按30天）可节省多少电费？

Answer 1

解（1）8h内太阳能热水器接收的太阳能

       Q=3×10⁶J/（m²?h）×2.1m²×8h=5.04×10⁷J

       8h内太阳能热水器转变成水的内能

       Q_水=5.04×10⁷J×50%=2.52×10⁷J

       水箱内水的质量m=150kg

       由Q=cm(t-t₀)得

      

 （2）电热器加热同样一箱水升高相同温度需消耗的电能

      W=Q_水=2.5210⁷J

      由P=得电热器加热水的时间

     

（3）W=J=7kW?h

     每月可节省电费

     0.54元/kW?h×7kW?h×30=113.4元。