解题思路:(1)根据题意求出太阳能热水器接收的太阳能;
(2)根据ρ=
m/V]求出水的质量,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量,根据η=
Q
吸
Q
总
求出转化效率;
(3)根据题意求出燃烧石油气放出的热量,根据Q放=mq求出石油气的质量,再根据ρ=[m/V]求出石油气的体积,再求出花费多少钱.
(1)太阳能热水器接收的太阳能Q总=4.0×106J/(h•m2)×10h×1.35m2=5.4×107J;
(2)∵ρ=[m/V]
∴水的质量m水=ρ水V水=1×103kg/m3×100×10-3m3=100kg,
水吸收的热量Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(80℃-20℃)=2.52×107J,
该太阳能热水器将太阳能转化为水的热能的效率:
η=
Q吸
Q总×100%=
2.52×107J
5.4×107J×100%≈46.7%;
(3)∵Q吸=60%Q放
∴燃烧石油气放出的热量:
Q放=
Q吸
60%=
2.52×107J
60%=4.2×107J,
∵Q放=mq
∴燃烧石油气的质量:
m气=
Q放
q=
4.2×107J
3.5×107J/kg=1.2kg,
∵ρ=[m/V]
∴石油气的体积:
V气=
m气
ρ气=[1.2kg
0.72kg/m3≈1.67m3,
费用=3元/m3×1.67m3=5元.
答:(1)每天共吸收5.4×107J太阳能;
(2)该太阳能热水器将太阳能转化为水的热能的效率是46.7%;
(3)需要5元费用.
点评:
本题考点: 太阳能热水器中的热量计算.
考点点评: 此题主要考查的是学生对质量、热量、转化效率和热值计算公式的理解和掌握,综合性较强,有一定难度.
1年前
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