问题 应用设计题

太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息:

太阳照射时间/h装水量∕kg吸热板面积/m2水升高的温度/℃水的比热容/J·(kg·℃) -1太阳辐射功率/J·(m2·h)-1
101002.5504.2×1031.68×106
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1 m2面积上的太阳能。

求:(1)水在10h内吸收多少热量?

(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气?(天然气的热值为8.4×107J∕m3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)

(3)该太阳能热水器的能量转化效率是多大?

答案

(1)2.1×107J (2)0.25m3 (3)50%

题目分析:热量的计算包含:(1)发生热传递时物,物体温度升高吸收热量和温度降低时放出热量;(2)燃料完全燃烧时放出热量或气体燃烧完全燃烧放出热量。在进行效率计算时则要分清有用部分与总的能量,通常情况下被加热物体所吸收的是有用的部分,而在加热过程中所提供的这部分能量则是总的,所以效率

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