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

太陽照射時間/h	裝水量 /kg	吸熱板面積/m2	水的初溫/℃	水的末溫/℃	水的比熱容/J/（kg℃）	太陽輻射功率/J/（m2h）
10	100	2.5	20	70	4.2×103	1.68×106

其中太陽輻射功率是指1h內投射到1m2面積上的太陽能。求：

（1）水在10h內吸收的熱量；

（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×l07J/m3，天然氣完全燃燒放出的熱量全部給水吸收）

（3）該太陽能熱水器的能量轉化效率。

Answer 1

【答案】（1）2.1×107J；（2）0.25m3；（3）50%。

【解析】

(1)水吸收的熱量：Q吸=cmt=4.2J/(kg)100kg(70)=2.1J.

(2)需要完全燃燒天然氣的體積：Q放=qv,由于Q吸=Q放所以，V=0.25m3;

(3)太陽輻射產生的熱量Q總=1.86J/(h)2.510h=4.2J.

該太陽能熱水器的能量轉化效率：10050。