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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℃.
题目详情
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5小时内接收到的太阳能E;
(2)热水器中的水吸收的热量Q;[水的比热容C=4.2×103J/(kg•℃)]
(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)
(1)热水器5小时内接收到的太阳能E;
(2)热水器中的水吸收的热量Q;[水的比热容C=4.2×103J/(kg•℃)]
(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)
▼优质解答
答案和解析
(1)热水器5小时内接收到的太阳能:
E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J;
(2)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;
(3)热水器的效率:
η=
×100%=
×100%=40%;
(4)煤气燃烧放出的热量全部被水吸收,即Q放=Q吸=8.4×106J,
由Q=mq可知完全燃烧煤气的质量:
m′=
=
=0.2kg.
答:(1)热水器5小时内接收到的太阳能E为2.1×107J;
(2)热水器中的水吸收的热量为8.4×106J;
(3)热水器的效率为40%;
(4)完全燃烧煤气的质量为0.2kg.
E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J;
(2)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;
(3)热水器的效率:
η=
Q |
E |
8.4×106J |
2.1×107J |
(4)煤气燃烧放出的热量全部被水吸收,即Q放=Q吸=8.4×106J,
由Q=mq可知完全燃烧煤气的质量:
m′=
Q放 |
q |
8.4×106J |
4.2×107J/kg |
答:(1)热水器5小时内接收到的太阳能E为2.1×107J;
(2)热水器中的水吸收的热量为8.4×106J;
(3)热水器的效率为40%;
(4)完全燃烧煤气的质量为0.2kg.
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