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。其中太陽輻射功率是指1h內投射到1m2面積上的太陽能．求：

太陽照射時間（h）	裝水量（kg）	吸熱板面積 （m2）	水升高的溫度 （℃）	水的比熱容J/（kg·℃）	太陽輻射功率J/（m2·h）
10	100	2.5	50	4.2×l03	1.68×l06

（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被水吸收）；

（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）41.7%

【解析】

(1)水吸收的熱量(有用能量):

Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg)×100kg×50=2.1×107J

(2)天然氣完全燃燒需放出熱量：Q放=Q吸=2.1×107J，由Q放=Vq得需要天然氣的體積：

V===0.25m3

(3)10h太陽能熱水器吸收的太陽能(總能量):

Q總=1.68×106J/(m2h)×2.5m2×10h=4.2×107J

太陽能熱水器的能量轉化效率：

η=×100%=×100%=50%

答：(1)水在10h內吸收的熱量為2.1×107J；

(2)如果水吸收的熱量用天然氣來提供,需要完全燃燒0.25m3的天然氣；

(3)該太陽能熱水器的能量轉化效率為50%。