Question

【題目】太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置，下表是小明家的太陽能熱水器某天在陽光照射下的相關信息。其中太陽輻射功率是指1h內(nèi)投射到1㎡面積上的太陽能。

求：

（1）水在5h內(nèi)吸收的熱量；

（2）如果水吸收的熱量用天然氣來提供，需要完全燃燒多少m3的天然氣；（天然氣的熱值為8．4×107J／m3,天然氣完全燃燒放出的熱量50%被水吸收）

（3）該太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率。

太陽照射時間/h	裝水量/kg	吸熱板面積 /㎡	水升高的溫度 /℃	太陽輻射功率 J/（㎡．h）
5	50	2．5	50	1．68×106

Answer 1

【答案】（1）水在5h內(nèi)吸收的熱量為1．05×107J；（2）如果水吸收的熱量用天然氣來提供，需要完全燃燒0．25m3的天然氣；（3）該太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率為50%．

【解析】

試題分析：（1）水吸收的熱量（有用能量）：Q吸=cm△t=4．2×103J/（kg℃）×50kg×50℃=1．05×107J；

（2）由題知，Q放=Vq=Q吸=2．1×107J，需要天然氣的體積：；

（3）5h太陽能熱水器吸收的太陽能（總能量）：Q總=1．68×106J/（m2h）×2．5m2×5h=2．1×107J，

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答：（1）水在5h內(nèi)吸收的熱量為1．05×107J；（2）如果水吸收的熱量用天然氣來提供，需要完全燃燒0．25m3的天然氣；（3）該太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率為50%．