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太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光...

太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息
太阳照射时间/h装水量/Kg吸热板面积/m2水升高的温度/℃水的比热容/J-1太阳辐射功率/J•-1
101002.5504.2×1031.68×106
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能.
求:(1)水在10h内吸收的热量;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气;(天然气的热值为8.4×107J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)
(3)该太阳能热水器的能量转化效率.
(1)由表中数据知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量(有用能量); (2)如果水吸收的热量用天然气来提供,即Q放=Q吸,再利用Q放=vq求需要完全燃烧多少天然气; (3)由太阳辐射功率知道1h内投射到1m2面积上的太阳能,据此求出10h吸收的太阳能(总能量),再利用效率公式求太阳能热水器的能量转化效率. 【解析】 (1)水吸收的热量(有用能量): Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×50℃=2.1×107J; (2)由题知,Q放=vq=Q吸=2.1×107J, 需要天然气的体积: v===0.25m3; (3)10h太阳能热水器吸收的太阳能(总能量): Q总=1.68×106J/(m2•h)×2.5m2×10h=4.2×107J, η=×100%=×100%=50%. 答:(1)水在10h内吸收的热量为2.1×107J; (2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧0.25m3的天然气; (3)该太阳能热水器的能量转化效率为50%.
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考点分析:
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求:
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次数12345
木板倾角θ10°30°53°75°85°
向上滑行的最大距离s/m0.500.400.360.390.43
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质量/g温度升高10℃所需要的时间/s温度升高20℃所需要的时间/s温度升高30℃所需要的时间/s
沙子306489124
3096163220

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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