题目内容
下表是某电辅式太阳能热水器的部分参数，夏天用温度为20℃的水将保温桶充满．假设热水器接收到的太阳能有50%被水吸收，在最好的日光充分照射下，试求：
（1）当水温恰好达到最高时，需要多少太阳能？
（2）若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，在电热管不计热量损失的情况下需热多长时间？
（3）请简要说出一条太阳能热水器的优点．
| 保温桶容积（L） | 150 | ||
| 采光面积（m2） | 2.5 | ||
| 水温（℃） | 夏天 | 45～90 | |
| 冬天 | 40～60 | ||
| 电热管 | 220V 2000W | ||
（2）若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，在电热管不计热量损失的情况下需热多长时间？
（3）请简要说出一条太阳能热水器的优点．
分析：（1）先利用密度公式m=ρV求出水的质量，再根据吸热公式Q吸=Cm（t-t0）求出水吸收的热量；再根据热水器接收到的太阳的效率计算太阳能热水器吸收的太阳能．
（2）若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，即利用电热管将保温桶里的水温度由20℃升高到90℃时，电热管需加热需多长时间．
（3）比较太阳能热水器与普通的电热水器、煤气热水器的不同，可知太阳能热水器的优点．
（2）若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，即利用电热管将保温桶里的水温度由20℃升高到90℃时，电热管需加热需多长时间．
（3）比较太阳能热水器与普通的电热水器、煤气热水器的不同，可知太阳能热水器的优点．
解答：解：（1）保温箱充满水时：
水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×150×10-3m3=150kg；
当最好的日光充分照射下，水温达到最高值，t=90℃，
∴Q吸=C水m（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×150kg×（90℃-20℃）=4.41×107J；
∵太阳能有50%被水吸收；
∴Q太阳=
=
=8.82×107J；
答：在最好的日光充分照射下，当水温恰好达到最高时，需要吸收8.82×107J的太阳能．
（2）若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，不计热量损失时；即：Q吸=Q电；
又∵Q电=Pt；
∴t=
=
=
=22050s=6.125h；
答：若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，在电热管不计热量损失的情况下需加热6.125小时．
（3）普通的电热水器需消耗电能，煤气热水器需消耗煤气、燃烧时会产生废气污染空气，而太阳能热水器都避免这些，具有节能、无污染、环保、高效利用太阳能．
答：太阳能热水器的优点是：节能、无污染、环保、高效利用太阳能．
水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×150×10-3m3=150kg；
当最好的日光充分照射下，水温达到最高值，t=90℃，
∴Q吸=C水m（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×150kg×（90℃-20℃）=4.41×107J；
∵太阳能有50%被水吸收；
∴Q太阳=
| Q吸 |
| 50% |
| 4.41×107J |
| 50% |
答：在最好的日光充分照射下，当水温恰好达到最高时，需要吸收8.82×107J的太阳能．
（2）若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，不计热量损失时；即：Q吸=Q电；
又∵Q电=Pt；
∴t=
| Q电 |
| P |
| Q吸 |
| P |
| 4.41×107J |
| 2000W |
答：若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，在电热管不计热量损失的情况下需加热6.125小时．
（3）普通的电热水器需消耗电能，煤气热水器需消耗煤气、燃烧时会产生废气污染空气，而太阳能热水器都避免这些，具有节能、无污染、环保、高效利用太阳能．
答：太阳能热水器的优点是：节能、无污染、环保、高效利用太阳能．
点评：本题考查了学生热量的计算和能量的利用率的运用，需注意利用太阳能和电加热的目的一样，是将热水器里的水加热到一定的温度．
练习册系列答案
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下表是某电辅式太阳能热水器的部分参数，夏天用温度为20℃的水将保温桶充满．假设热水器接收到的太阳能有50%被水吸收，在最好的日光充分照射下，试求：
（1）当水温恰好达到最高时，需要多少太阳能？
（2）若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，在电热管不计热量损失的情况下需热多长时间？
（3）请简要说出一条太阳能热水器的优点．
| 保温桶容积（L） | 150 | ||
| 采光面积（m2） | 2.5 | ||
| 水温（℃） | 夏天 | 45～90 | |
| 冬天 | 40～60 | ||
| 电热管 | 220V 2000W | ||
（2）若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，在电热管不计热量损失的情况下需热多长时间？
（3）请简要说出一条太阳能热水器的优点．
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（1）当水温恰好达到最高时，需要多少太阳能？
（2）若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，在电热管不计热量损失的情况下需热多长时间？
（3）请简要说出一条太阳能热水器的优点．
| 保温桶容积（L） | 150 | ||
| 采光面积（m2） | 2.5 | ||
| 水温（℃） | 夏天 | 45～90 | |
| 冬天 | 40～60 | ||
| 电热管 | 220V 2000W | ||
（2）若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，在电热管不计热量损失的情况下需热多长时间？
（3）请简要说出一条太阳能热水器的优点．