Question

【題目】如圖所示是某太陽能熱水器，水容量為100L，該熱水器在冬季有效日照時段里，平均每平方米的面積上每小時接收的太陽能約為2.8×106J，若該熱水器接收太陽能的有效面積為1.5m2，每天日照時間按8h計算，若這些太陽能能使裝滿水的熱水器中的水溫從20℃升高到60℃[水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），水的密度為1.0×103kg/m3]，求：

（1）熱水器中水的質量；

（2）一天內熱水器中的水吸收的熱量；

（3）熱水器在冬季的效率．

Answer 1

【答案】（1）100kg；（2）1.68×107J；（3）50%

【解析】（1）熱水器中水的體積V=100L=100dm3=0.1m3，由ρ=m/V得水的質量：m=ρV=1×103kg/m3×0.1m3=100kg；（2）一天內熱水器中的水吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×100kg×（60℃﹣20℃）=1.68×107J；（3）一天內熱水器接收太陽能的能量：E=2.8×106J/（m2h）×1.5m2×8h=3.36×107J，熱水器在冬季的效率：η=×100%=50%。