题目
题型:不详难度:来源:
x x牌热水器 | | |
型号HM﹣20 | 集热管数28支 | 额定频率50HZ |
水箱容积150L | 集热管管长180cm | 额定电压220V |
防水等级A | 系统承压3.0MPa | 额定功率4000W |
自身质量50kg | 采光面积2.0m3 | |
(2)热水器每天接受的太阳辐射能使水升高的温度;
(3)热水器将水从20℃加热到52.4℃所需的最短时间.
答案
热水器对水平台的压力:F=G=(m器+m水)g=(50kg+150kg)×10N/kg=2000N,
热水器对水平台的压强:p==20000Pa;
(2)热水器每天接受的太阳辐射能:W=900J/(s.m2)×8×3600s×2.0m2=5.184×107J,
水吸收的热量:Q吸=70%W=70%×5.184×107J=3.6288×107J,
由于水的体积V=150L=0.15m3,
水的质量:m水=ρV=1.0×103kg/m3×0.15m3=150kg,
∵Q=cm△t,故水升高的温度:△t==57.6℃;
(3)热水器将水从20℃加热到52.4℃所吸收的热量:
Q吸′=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg.℃)×150kg×(52.4℃﹣20℃)=2.0412×107J,
热水器利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热,时间最短,假设此时的时间为t,
∵W=Pt,则Q吸′=90%×Pt+70%×900J/(s.m2)×t×2.0m2=4860W×t
∴需要加热的时间:t==4200s.
答:(1)热水器对水平台面的压力为2000N;压强为20000Pa;
(2)热水器每天接受的太阳辐射能使水升高的温度为57.6℃;
(3)热水器将水从20℃加热到52.4℃所需的最短时间为4200s.
解析
(2)欲求热水器每天接受的太阳辐射能使水升高的温度,应该先计算出辐射能,由太阳光照射地面时的辐射功率乘面积,乘时间可得到热水器接收到的辐射能量,再由效率即可得出水吸收的热量,再由热量的计算公式即可得出水升高的温度;
(3)最短时间就是既有电加热,也有太阳辐射热的情况下对水加热的时间,二者结合起来计算即可。
核心考点
试题【在新农村建设中很多楼房顶部装有如图所示的太阳能、电能两用热水器,该热水器利用太阳辐射的能量加热时,能把太阳辐射能的70%转化为水的内能;用电热丝加热时,能把电能】;主要考察你对能量等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)专用车牵引力所做的功。
(2)燃油放出的热量。
(3)该专用车的热机效率是多少
A.功 | B.内能 | C.功率 | D.热量 |
太阳照射时间/h | 装水量∕kg | 吸热板面积/m2 | 水升高的温度/℃ | 水的比热容/J·(kg·℃) -1 | 太阳辐射功率/J·(m2·h)-1 |
10 | 100 | 2.5 | 50 | 4.2×103 | 1.68×106 |
求:(1)水在10h内吸收多少热量?
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气?(天然气的热值为8.4×107J∕m3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)
(3)该太阳能热水器的能量转化效率是多大?
无锡地区(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,则可使初温为25℃的热水器中的水温度升高多少?[c水=4.2×103J/(kg·℃) 气压为1个标准大气压]
(2)若该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少千克煤气?(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)
A.物体的温度越高,所含的热量越多 |
B.0℃的水没有内能,温度高的物体内能一定大 |
C.温度越高的物体放出的热量越多,温度不变的物体内能就一定不变. |
D.用水作为汽车发动机散热器的冷却剂,其原因之一是水的比热容较大 |
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