A-A+

上海世博会的主题是“城市让生活更美好”．为了倡导低碳生活太阳能热水器被广泛应用于现代生活

2022-08-15 15:03:08 问答库阅读 206 次

问题详情

上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”．为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活．下表提供的是一装满初温为10℃水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息：
太阳照射时间/h太阳能转换为水的内能的效率热水器最大水容量/L

1050%100

水升高的温度/℃水的比热容/[J-(kg-℃)^-1]水的密度/kg-m^-3

604.2×10³1.0×10³

请根据上表信息，求：
(1)热水器中的水增加的内能．
(2)此次热水器接收的太阳能约为多少？
(3)如果这些太阳能燃气提供，至少可节约多少燃气？(燃气的热值为4.2×10⁷J/kg)

参考答案

已知：V=100L=0.1m³，△t=60℃，c=4.2×10³J/（kg?℃），ρ=1.0×10³kg/m³，η=50%
求：（1）热水器中的水增加的内能Q，（2）此次热水器接收的太阳能Q_总，（3）可节约燃气的质量m′
（1）由ρ=mV得，热水器中水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.1m³=100kg，
热水器中的水增加的内能：
Q=Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×60℃=2.52×10⁷J；
（2）由η=Q有Q总×100%可得，此次热水器接收的太阳能：
Q_总=Qη=2.52×107J50%=5.04×10⁷J；
（3）由题意可知，Q_放=Q_总=5.04×10⁷J，
根据Q_放=mq可得，这些太阳能由燃气提供时可节约的燃气：
m=Q放q=5.04×107J4.2×107J/kg=1.2kg．
答：（1）热水器中的水增加的内能为2.52×10⁷J；
（2）此次热水器接收的太阳能约为5.04×10⁷J；
（3）如果这些太阳能燃气提供，至少可节约1.2kg的燃气．