一太阳能热水器,铭牌上部分参数如表所示.装满水放在阳光充足的水平台面上
(1)若它的底部支架与水平台面的接触面积为0.2m2,求它对台面的压力和压强.(g=10N/kg )
(2)某地区(晴天)平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为2.8×106 J.若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2,每天日照时间按8h 计算,则它一天中接收的太阳能(E)约为多少?若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收,则可使水温升高多少?
(3)若该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气(热值q=4.2x 107 J/kg )获得,则需要完全燃烧多少千克煤气?
型 号 | JL-88 |
水容量/L | 80 |
自身质量/kg | 40 |
(1)水的质量为:m=ρV=1.0×103kg/m3×80×10-3m3=80kg
热水器对台面的压力:F=G=mg=(80kg+40kg)×10N/kg=1200N
热水器对台面的压强:P=
=F S
=6000Pa.1200N 0.2m2
答:热水器对台面的压力为1200N
热水器对台面的压强是6000Pa.
(2)一天接收的太阳能为E=2.8×106×1.5×8J=3.36×107J;
水吸收的热量为Q=2.8×106J×1.5×8×60%=2.016×107J
水升高的温度:△t=
=Q cm
=60℃.2.016×107J 4.2×103J/(kg•℃)×80kg
答:水接收的太阳能为3.36×107J;
水升高的温度为60℃.
(3)需要的煤气为m=
=Q q
=0.8kg.3.36×107J 4.2×107J
答:需要的煤气质量为0.8kg.