Question

【題目】當今太陽能熱水器已經在廣安城鄉用得非常普遍了，如圖所示．已知某太陽能熱水器在冬季有效日照時段里，能將8℃、100L水加熱到38℃．請解答：[水的比熱容為4．2×103J/（kg℃），水的密度為1．0×103kg/m3]

（1）熱水器中水的質量是多少？

（2）在此過程中，水吸收了多少熱量？

（3）若此期間太陽輻射到熱水器的熱量為4．2×107J，則該熱水器的效率是多少？

Answer 1

【答案】（1）熱水器中水的質量是100kg；

（2）在此過程中，水吸收了1．26×107J的熱量；

（3）該熱水器的效率是30%．

【解析】試題分析：（1）知道太陽能熱水器中水的體積，根據m=ρV求出水的質量；（2）知道水的質量和初溫、末溫以及比熱容，根據Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的熱量；（3）知道水吸收的熱量和太陽輻射到熱水器的熱量，根據，求出該熱水器的效率．

解：（1）太陽能熱水器中水的體積：V=100L=100dm3=0．1m3，

水的質量：m=ρV=1．0×103kg/m3×0．1m3=100kg；

（2）在此過程中，水吸收的熱量：

Q吸=cm（t-t0）

=4．2×103J/（kg℃）×100kg×（38℃-8℃）

=1．26×107J；

（3）該熱水器的效率：

．

答：（1）熱水器中水的質量是100kg；

（2）在此過程中，水吸收了1．26×107J的熱量；

（3）該熱水器的效率是30%．