太陽能是一種理想的綠色能源.小華家最近安裝了一臺太陽能熱水器,水箱容積為100升,在夏天一般的光照條件下,一滿箱15℃的水到傍晚時,水溫可達到65℃.
(1)如果光、熱轉換的效率為40%,要吸收多少太陽能.
(2)由于冬天太陽的熱輻射太少,一般都預裝了電加熱器.若該電加熱器的規(guī)格為“220V  2.4KW”,需加熱多少分鐘?(C=4.2×103J/(kg?℃)).
分析:(1)先根據(jù)水的體積求出質量,然后利用Q=cm△t求出水吸收的熱量,最后根據(jù)光熱轉化的效率可求出吸收的太陽能;
(2)根據(jù)Q=W=Pt即可求出加熱的時間.
解答:解:(1)水的體積:v=100L=0.1m3,
水的質量:m=ρv=1×103kg/m3×0.1m3=100kg,
水吸收的熱量:Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(65℃-15℃)=2.1×107J;
吸收的太陽能:Q=
Q
40%
=
2.1×107J
40%
=5.25×107J;
(2)∵Q=W=Pt
∴t=
W
P
=
2.1×107J
2400W
=8750s≈146min.
答:(1)如果光、熱轉換的效率為40%,要吸收5.25×107J太陽能.
(2 )若該電加熱器的規(guī)格為“220V 2.4KW”,需加熱146分鐘.
點評:本題考查了學生對密度公式、吸熱公式、效率公式、電功率公式的掌握和運用,計算時注意單位統(tǒng)一;在求取熱水器的效率時,要搞清所求出的兩個熱量的關系.
練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?肇慶模擬)太陽能是一種理想的綠色能源.小華家最近安裝了一臺太陽能熱水器,如圖其室內進出水管的安裝示意圖,為進水閥,Ⅱ出水閥,Ⅲ為調溫閥.在水箱接口處有一根進出水管,一根溢流管,一根排氣管.給水箱上冷水或沐浴時用熱水,均通過這根進出水管來完成.請完成下列問題:
(1)給水箱上水時I、Ⅱ應處于何種狀態(tài)?此時水塔、自來水管與熱水器的水箱、排氣管、溢流管它們共同構成的物理模型是什么?
(2)若水箱安裝在七樓樓頂上,且距樓頂?shù)孛娓?米,小華家住二樓,進水閥距二樓地面高1米,每層樓高3米,則在進水閥處水壓至少為多大,才能順利上水.
(3)設水箱容積為100升,在一般的光照條件下,一滿箱15℃的水到傍晚時,水溫可達到65℃,相當于多少米3的煤氣完全燃燒放出的熱量  (C=4.2×103J/(kg?℃),煤氣的熱值約4×107J/m3).
(4)水箱中的水溫在冬天有時不夠高,一般都預裝了電加熱器.若該電加熱器的規(guī)格為“220V 2.4KW”,家里當時的實際電壓只有200V,要把滿箱水溫度提高10℃,需加熱多少分鐘?

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2008?湘潭模擬)太陽能是一種理想的綠色能源.小華家最近安裝了一臺太陽能熱水器,如右圖是其室內進出水管的安裝示意圖,Ⅰ為進水閥,Ⅱ為出水閥,Ⅲ為調溫閥.在水箱接口處有一根進出水管,一根溢流管,一根排氣管.給水箱上冷水或沐浴時用熱水,均通過這根進出水管來完成.請完成下列問題:
(1)給水箱上水時I應處于
打開
打開
、Ⅱ應處于
關閉
關閉
(填“打開”或“關閉”)此時水塔、自來水管與熱水器的水箱、排氣管、溢流管它們共同構成的物理模型是
連通器
連通器

(2)若水箱安裝在七樓樓頂上,且水箱距樓頂?shù)孛娓?米,小華家住二樓,進水閥距二樓地面高1米,每層樓高3米,則在進水閥處水壓強至少為多大,才能順利上水.
(3)水箱(箱的容積為24L)中的水溫在冬天有時不夠高,一般都預裝了電加熱器.若該電加熱器的規(guī)格為“220V 2.4KW”,若不計熱損失,正常狀態(tài)下要把滿箱水溫度提高10℃,需加熱多少分鐘?(水的密度為1.0×103kg/m3,水的比熱容為4.2×103J/kg?℃)

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2006?遵義)太陽能是一種理想的綠色能源,小民家最近安裝了一臺太陽能、電能兩用熱水器,容積為100L,加熱功率為2kW,已知c=4.2×103J/(kg?℃).求:
(1)一般光照條件下,一滿箱20℃的水到傍晚水溫可達60℃,則水吸收了多少熱量?
(2)在陰雨連綿的天氣里,需要用電熱器加熱,要使這些水升高同樣的溫度,則電熱器要工作多長時間?耗電多少度?(若不計熱損失)

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科目:初中物理 來源: 題型:

太陽能是一種理想的綠色能源,太陽能熱水器深受廣大用戶的青睞.如圖所示為某品牌太陽能熱水器.
(1)熱水器集熱管采用雙層結構
防止熱對流引起熱損失
防止熱對流引起熱損失
,外層透明,兩層之間是真空的
防止熱傳導引起熱損失
防止熱傳導引起熱損失
,內層內壁涂成銀色
防止管內熱水向外散熱
防止管內熱水向外散熱
,內層外壁涂成黑色
更易吸收太陽的熱
更易吸收太陽的熱
,從物理學角度看,這樣做的目的是什么?
(2)該太陽能熱水器的水箱總容積為100L,4、5月份晴朗的天氣下,一滿箱15℃的水到傍晚時,水溫可達到65℃,如果用煤氣來加熱,需要完全燃燒多少立方米的煤氣?
(3)水箱中的水溫在冬天有時不夠高,一般都預裝了電加熱器.若該電加熱器的規(guī)格為“220V  2.4kW”,家里當時的實際電壓只有200V,要把滿箱水溫仍然從15℃提高到65℃,需加熱多少小時?
(4)若某用戶家的太陽能熱水器架設在20m高的樓頂,則從理論上看,將水注滿熱水器,這部分水的機械能增加了多少?

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

太陽能是一種理想的綠色能源.現(xiàn)在我市許多小區(qū)和農村的住戶都安裝太陽能熱水器.小華家最近安裝了一臺太陽能熱水器,如圖1為其室內進、出水管的安裝示意圖,Ⅰ為進水閥,Ⅱ為出水閥,Ⅲ為調溫閥.在水箱接口處有一根進出水管,一根溢流管,一根排氣管.給水箱上冷水或沐浴用熱水時,均通過這根進出水管來完成.
請完成下列問題:
(1)給水箱上水時,閥門Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ應處于何種狀態(tài)?洗澡時,閥門Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ應處于何種狀態(tài)?
(2)若水箱安裝在七樓樓頂上,且距樓頂?shù)孛娓?米,小華家住二樓,進水閥距二樓地面高1米,每層樓高3米,則在進水閥處水壓至少為多大,才能順利上水?(g=10N/kg,p0=1.0×105pa)
(3)如圖2所示為小華家太陽能熱水器的室外安裝圖.其中A為集熱器,B是水箱.產品說明書如表:

型號 SQB~16/1.2/3
外形尺寸 mm 1190×1250×1190
集熱管采光面積 m2 1.5
水箱容積 L 100
每天輸出熱水(L) 夏天 70~100
冬天 50~100
水溫(℃) 夏天 55~90
冬天 40~55
根據(jù)產品說明書中的參數(shù)和題給條件計算:
已知集熱器接受的太陽能輻射約為4.0×106J/m2?h,如果每天日照時間按10h計算,該熱水器在一天中接受的太陽能使一滿箱20℃的水到傍晚時,水溫達到70℃,那么該太陽能熱水器的轉化效率為多少?假設每天都可以得到這樣一箱熱水,使用這樣的熱水器,每月(按30天算)節(jié)省多少㎏的煤?(假設煤燃燒放出的熱量有50%被水吸收,煤的熱值約3.4×107J/㎏).(結果取整數(shù))

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