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水=4.2×103J/（kg?℃））．
分析：（1）先根據(jù)水的體積求出質量，然后利用Q吸=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吸=W=Pt即可求出加熱的時間．
解答：解：（1）水的體積：v水=100L=0.1m3，
水的質量：m=ρ水v水=1×103kg/m3×0.1m3=100kg，
水吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×100kg×（65℃-15℃）=2.1×107J；
吸收的太陽能：Q=
Q吸
40%
=
2.1×107J
40%
=5.25×107J；
（2）∵Q吸=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水=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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