Question

【題目】太陽(yáng)能熱水器是直接利用太陽(yáng)能給水加熱的裝置，下表是瑩瑩家的太陽(yáng)能熱水器某天在一般情況下陽(yáng)光照射的相關(guān)信息：

太陽(yáng)照射時(shí)間/h	10
裝水量/kg	100
吸熱板面積/m2	2.5
水的初溫/℃	20
水的末溫/℃	70
水的比熱容/J·（kg· ℃）－1	4.2×103
一般情況下，10h內(nèi)在2.5 m2吸熱板上輻射的太陽(yáng)能J	4.2×107

求：（1）水在10 h內(nèi)吸收的熱量；

（2）如果水吸收的熱量用天然氣來(lái)提供，需要完全燃燒多少立方米的天然氣；（天然氣的熱值為8.4×107 J/m3，天然氣完全燃燒放出的熱量全部被水吸收）

（3）一般情況下，該太陽(yáng)能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率．

Answer 1

【答案】（1）2.1×107J（2）0.25m3（3）50%

【解析】

(1)水在10 h內(nèi)吸收的熱量：

Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/（kg· ℃）×100 kg×（70 ℃－20 ℃）＝2.1×107 J

(2)由題知，Q放＝Vq＝Q吸＝2.1×107 J

需要天然氣的體積：

V＝＝＝0.25 m3

(3) 一般情況下，10h內(nèi)在2.5 m2吸熱板上輻射的太陽(yáng)能為4.2J，

太陽(yáng)能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率：

η＝×100%＝×100%＝50% ．

答：(1) 水在10 h內(nèi)吸收的熱量是2.1J；

(2) 需要完全燃燒0.25的天然氣；

(3) 該太陽(yáng)能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率為50．