一太阳能热水器,铭牌上部分参数如下表所示。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.(2分)(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1.5 m2,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?(1+2=3分)
(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" x 107 J/kg )获得,则需要完全燃烧多少千克煤气?(2分)
(1)水的质量:m=ρV=1000×80×10-3m3=80Kg
压力:F="G=mg=(80" Kg +40 Kg) ×10N/ Kg =1200N(1分)
压强:P=F/s=1200N/0.2m2=6000Pa(1分)
(2)水吸收的热量:Q=2.8×106J×1.5×8×60%=2.016×107J(1分)
升高的的温度:Δt= Q/cm=2.016×107J/4.2×103Kg/m3×80kg=60℃(2分)
(3)m=Q/q=2.016×107J/4.2×107J/Kg=0.48Kg(2分)
水的质量:m=ρV=1000×80×10-3m3=80Kg压力:F="G=mg=(80" Kg +40 Kg) ×10N/ Kg =1200N
太阳能热水器对台面的压强:P=F/s=1200N/0.2m2=6000Pa;根据公式Q=cmt计算水吸收的热量:Q=2.8×106J×1.5×8×60%=2.016×107J升高的的温度:Δt= Q/cm=2.016×107J/4.2×103Kg/m3×80kg=60℃。若该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气(热值q ="4.2" x 107 J/kg )获得,
则需要完全燃烧煤气的质量是m=Q/q=2.016×107J/4.2×107J/Kg=0.48Kg