问题 计算题

有一款太阳能热水器,铭牌上的部分参数如下表所示。将它安装在阳光充足的水平台面上,并送满水。

(1)若它的底部支架与水平台面的接触面积为0.3m2,求它对台面的压力和压强。(取g=10N/kg)

(2)泰州地区(晴天)平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为2.8×106J。若该热水器接受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?[c=4.2×103J/(kg·℃)]

(3)若该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气(热值q=4.2×107J/kg)来获得,则需要完全燃烧多少千克煤气?

(4)请你:①从能源和可持续发展的角度,说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由;②说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难(可从自然因素或技术因素等方面思考)。

答案

解:(1)G=mg=ρVg=1.0×103kg/m3×80×10-3 m3×10N/kg=800N

      F= G+ G=800N+40kg×10N/kg=1200N

      p=F/S=1200N/0.3m2=4×103Pa

(2)E=2.8×106J×1.5m2×8h=3.36×107 J

      Q=ηE=60%×3.36×107 J=2.016×107 J

      由Q=cm(t-t0)得:Δt=Q/cm=2.016×107 J/(4.2×103 J/( kg·℃)×80kg)=60℃

(3)由Q= mq得:m=Q/q=3.36×107 J/4.2×107J/kg=0.8kg

(4)①利用太阳能可节约化石类能源或减少煤、石油等化石类能源的消耗或节约能源或减少环境污染;②受天气影响或受夜晚影响或转换效率低或提供的功率小

选择题
名词解释