小明家新安装了一台太阳能热水器,晴天用太阳能集热,阴雨天可用电辅助加热,其铭牌相关数据如表:
水箱容积0.1m3 | 额定电压220V |
集热管采光面积1.5rn2 | 额定功率1500W |
则晴天时,每天日照时间按8h计算,热水器一天中接收的太阳能是多少?若这些太阳能全部被水吸收,可使满箱水的温度升高多少?[c水=4.2×103J/(kg-℃)]
(2)阴天时,为使满箱水升高的温度与晴天相同,水吸收的热量50%由电辅助提供,则需电辅助正常加热多长时间?(不计热量损失)
(3)请说出利用太阳能的一个优点.
(1)晴天时,热水器一天接收的太阳能:Q=2.1×106J/(m2?h)×1.5m2×8h=2.52×107J,
∵ρ=
,m V
满箱水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg,
∵Q=cm△t,
∴水升高的温度为△t=
=Q cm
=60℃;2.52×107J 4.2×103J/(kg?℃)×100kg
(2)阴天时,W=Q放=50%×Q=50%×2.52×107J=1.26×107J,
正常加热时间为t=
=W P
=8400s;1.26×107J 1500W
(3)使用太阳能热水器的好处有:无污染,是清洁能源、成本低.
答:
(1)晴天时,热水器一天接收的太阳能为2.52×107J,可以使水温升高60℃;
(2)需电辅助正常加热8400s;
(3)使用太阳能热水器的好处有:无污染,是清洁能源、成本低.