Question

3．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之能热水器每小时平均接收4.2×10⁶J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求：
（1）热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容C=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）热水器5小时内接收到的太阳能E；（太阳能热水器吸热W=Pt）
（3）热水器的效率η．

Answer 1

分析 （1）根据Q=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）太阳能热水器每小时平均接受4.2×10⁶J的太阳能，求出在5小时的有效照射时间内热水器吸收的太阳能；
（3）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{E}$×100%求出热水器的效率．

解答 解：（1）热水器中的水吸收的热量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（40℃-20℃）=8.4×10⁶J；
（2）热水器5小时内接收的太阳能：
E=4.2×10⁶J/h×5h=2.1×10⁷J；
（3）热水器的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{E}$×100%=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{2.1×1{0}^{7}J}$×100%=40%；
答：（1）热水器中水吸收了8.4×10⁶J热量；
（2）热水器5小时内接收的太阳能是2.1×10⁷J；
（3）热水器的效率是40%．

点评 本题主要考查的是学生对热量计算公式、效率计算公式的理解和掌握．