问题 计算题

太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一.某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃.求:

(1)热水器中的水吸收的热量Q;[水的比热容C=4.2×103J/(kg.℃)]

(2)热水器5小时内接收到的太阳能E;

(3)热水器的效率η;

(4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤气?(煤气的热值q=4.2×107J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)

答案

(1)8.4×106J

(2)2.1×107J

(3)40%

(4)0.2kg

(1)热水器中的水吸收的热量:Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(40℃-20℃)=8.4×106J;

(2)热水器5小时内接收到的太阳能:E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J;

(3)热水器的效率:η=×100%=40%;

(4)煤气燃烧放出的热量全部被水吸收,即Q=Q=8.4×106J,∵Q=mq∴完全燃烧煤气的质量:m′==0.2kg.

分析:(1)根据Q=cm(t-t0)求出水吸收的热量;

(2)太阳能热水器每小时平均接受4.2×106J的太阳能,求出在5小时的有效照射时间内热水器接收到的太阳能;

(3)根据η= 求出热水器的效率;

(4)煤气放出的热量等于水吸收的热量,根据Q=mq求出完全燃烧煤气的质量.

问答题
填空题