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太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温,以满足人们日常生活的需要.它具有安全、节能、环保等优

来源:新能源网
时间:2024-08-17 12:25:25
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太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温,以满足人们日常生活的需要.它具有安全、节能、环保等优【专家解说】:已知:水的质量m=100kg,水升高的温度△t=60℃,水的比热容是

【专家解说】:已知:水的质量m=100kg,水升高的温度△t=60℃,水的比热容是c=4.2×10 3 J/(kg?℃),热效率为η=50%,太阳能热水器集热器面积为S=2m 2 ,太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4×10 3 W/m 2 .
求:(1)水需要吸收的热量Q 吸 =?;(2)需要加热的时间t=?
(1)水吸收的热量:
Q 吸 =cm△t=4.2×10 3 J/(kg?℃)×100kg×60℃=2.52×10 7 J;
(2)热水器接收太阳能的辐射功率:
P′=PS=1.4×10 3 W/m 2 ×2m 2 =2.8×10 3 W,
热水器将接收太阳能的辐射功率转化为水内能的功率:
P″=P′×η=2.8×10 3 W×50%=1.4×10 3 W,
∵Q 吸 =W=Pt
∴加热时间:
t= Q 吸 P″ = 2.52×1 0 7 J 1.4×1 0 3 W =18000s=5h.
答:(1)这些水需要吸收的热量为2.52×10 7 J;
(2)水吸收的热量由该热水器提供,需要加热5h.