Question

10．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备，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50℃．已知水的比热容C=4.2×10³J/（kg•℃）求：
（1）热水器中的水吸收的热量；
（2）热水器5h内接收到的太阳能E；
（3）热水器的效率．

Answer 1

分析 （1）利用物质吸热公式求出水吸收的热量；
（2）根据热水器的接收功率和时间，求出接受的热量；
（3）利用效率公式求出效率．

解答 解：（1）水吸收的热量为：
Q=cm△t
=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（50℃-20℃）
=1.26×10⁷J；
（2）由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{E}{t}$可得：
热水器5h接受的太阳能为：
E=Pt=4.2×10⁶J/h×5h=2.1×10⁷J；
（3）热水器的效率：
η=$\frac{Q}{E}$×100%=$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{2.1×1{0}^{7}J}$×100%=60%．
答：（1）热水器中的水吸收的热量1.26×10⁷J；
（2）热水器5h内接收到的太阳能2.1×10⁷J；
（3）热水器的效率60%．

点评 此题主要考查学生对于热量的计算、效率的计算等的理解和掌握，属于典型的能量运算．