Question

为了响应“节能减排”的号召，小周家买了一台容积为100L的太阳能热水器．请你与小周一起，对太阳能热水器进行研究与计算．

Answer 1

解题思路：（1）根据Q=cm△t求出水吸收的热量；

（2）根据Q=C_水m（t₂-t₁）求出水吸收的热量，这些热量若有电热器来加热，需要消耗同样多的电能，将单位换算为kw•h．

（3）单位受光面积上接收太阳能的功率乘以光照时间和受光面积就是吸收的太阳能．

光热转化效率等于水吸收的热量和太阳能热水器吸收太阳能的比值．

（1）已知水的体积V=100L=0.1m³，c=4.2×10³J/（kg•℃），ρ_水=1.0×10³kg/m³，

水的质量m=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×0.1m³=100kg，t₁=78℃，t₂=18℃，

水吸收的热量：Q=c_水m（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（78-18）℃=2.52×10⁷J；

（2）已知液化气的热值是q=4.5×10⁷J/㎏，液化气的质量m=[Q/q]=

2.52×107J

4.5×107J/kg=0.56kg；

（3）测出太阳能热水器的有效受光面积S和两次水温记录之间的光照时间t，

光热转化效率：η=

Q

P0tS×100%

答：（1）热水器中水吸收的热量为2.52×10⁷J；

（2）需要液化气0.56kg；

（3）η=

Q

P0tS×100%．

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热量计算公式的理解和掌握，基础性题目．此题考查的是可再生能源的特点、吸收热量以及转化效率的计算等．是一道比较难的综合题，需要同学们认真分析，尤其是光热的转化效率．