Question

当今太阳能热水器已经在扬州城乡得到广泛使用。如图所示，已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将8 ℃、100 L水加热到38 ℃。请解答：[水的比热容为4.2×10³ J/（kg •℃），水的密度为1.0×10³ kg/m³]

（1）太阳能热水器是将太阳能转化为什么能。

（2）热水器中水的质量是多少？

（3）在此过程中，水吸收了多少热量？

（4）若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×10⁷ J，则该热水器的效率是多少？

Answer

（1）内；（2）100kg； （3）1.26 ×107 J； （4）30%。

【解析】

(1)太阳能热水器是将太阳能转化为水的内能，使水的温度升高；
(2)水的体积

V=100L=100dm3=0.1m3，

水的质量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg；

(3)在此过程中，水吸收的热量：

Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（38℃-8℃）=1.26×107J；

(4)该热水器的效率：

。

答：(1) 太阳能热水器是将太阳能转化为水的内能；

(2)热水器中水的质量是100kg；

(3)在此过程中，水吸收了1.26 ×107 J热量；

(4)该热水器的效率是30%。