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以前我校食堂使用锅炉燃烧优质煤为学生宿舍提供热水,成本高、污染重.今年暑假,学校领导对这种供水方式进行了改进,筹集资金购买了100台太阳能热水器,将它们安装在阳光充足的宿舍楼楼顶上.其铭牌上的部分参数

来源:新能源网
时间:2024-08-17 11:06:13
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以前我校食堂使用锅炉燃烧优质煤为学生宿舍提供热水,成本高、污染重.今年暑假,学校领导对这种供水方式进行了改进,筹集资金购买了100台太阳能热水器,将它们安装在阳光充足的宿舍楼楼顶上

【专家解说】:">试题答案:已知:ρ=1.0×103kg/m3,V=80L=0.08m3,η=60%,c水=4.2×103J/(kg•℃),q=3.4×107J/kg
求:(1)热水器上满水后水的质量m水;
(2)每台热水器一天中接收的太阳能E,水吸收的热量Q吸,所吸收的热量可使水温的变化量△t;
(3)100台热水器一天中接收的太阳能,至少相等于完全燃烧优质煤的质量m.
(1)根据ρ=mV可得,热水器上满水后水的质量:
m水=ρV=1.0×103kg/m3×0.08m3=80kg;
(2)一天中接收的太阳能:
E=2.1×106J/(m2•h)×1.5m2×8h=2.52×107J,
水吸收的热量:
Q吸=ηE=60%×2.52×107J=1.512×107J,
根据Q=cm△t可得,水温的变化量:
△t=Q吸cm=1.512×107J4.2×103J(kg•℃)×80kg=45℃;
(3)由题知,E总=100E=2.52×109J,
根据Q=mq可得,需要完全燃烧煤的质量:
m=E总q=2.52×109J3.4×107J/kg≈74.1kg.
答:(1)热水器上满水后,水的质量为80kg;
(2)每台热水器一天中接收的太阳能约为2.52×107J,水吸收的热量为1.512×107J,所吸收的热量可使水温升高45℃;
(3)100台热水器一天中接收的太阳能,至少相等于完全燃烧74.1kg优质煤的质量.