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开远有丰富的太阳能资源，使用太阳能热水器是开远市民首选．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小张家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息：太阳照射时
网友投稿 2022-06-15 00:00:00 零零社区
◎ 题目
开远有丰富的太阳能资源，使用太阳能热水器是开远市民首选．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小张家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息：
太阳照射时间/h
装水量/kg
吸热板面积/m
2
水升高的温度/℃
水的比热容/J（kg．℃）
-1
太阳辐射功率/J．（m
2
-h）
-1
10
100
2.5
50
4.2×10
3
1.68×10
6
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m
2
面积上的太阳能．求：
（1）水在10h内吸收的热量；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m
3
的天然气；（天然气的热值为8.4×l0
7
J/m
3
，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）
（3）该太阳能热水器的能量转化效率．
（4）请说出使用太阳能热水器的一个优点．
◎ 答案
（1）水吸收的热量（有用能量）：
Q
吸
=cm△t=4.2×10
3
J/（kg?℃）×100kg×50℃=2.1×10
7
J；
（2）由题知，Q
放
=vq=Q
吸
=2.1×10
7
J，
需要天然气的体积：
v=
Q
放
q
=
2.1×1
0
7
J
8.4×1
0
7
J/
m
3
=0.25m
3
；
（3）10h太阳能热水器吸收的太阳能（总能量）：
Q
总
=1.68×10
6
J/（m
2
?h）×2.5m
2
×10h=4.2×10
7
J，
η=
Q
吸
Q
总
×100%=
2.1×1
0
7
J
4.2×1
0
7
J
×100%=50%．
（4）根据太阳能特点：不会给环境带来污染，太阳能在利用中方便安全清洁，是未来的理想能源．
答：（1）水在10h内吸收的热量为2.1×10
7
J；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧0.25m
3
的天然气；
（3）该太阳能热水器的能量转化效率为50%．
（4）使用太阳能热水器节能、环保、安全．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“开远有丰富的太阳能资源，使用太阳能热水器是开远市民首选．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小张家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息：太阳照射时…”主要考查了你对 【热平衡方程的应用】，【太阳能】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202206/209910.html
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