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1.当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了,如图所示.已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将8℃、100L水加热到38℃.请解答:[水的比热容为4.2×103J/(kg℃),水的密度为1.0×103kg/m3]
(1)热水器中水的质量是多少?
(2)在此过程中,水吸收了多少热量?
(3)若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×107J,则该热水器的效率是多少?

分析 (1)知道太阳能热水器中水的体积,根据m=ρV求出水的质量;
(2)知道水的质量和初温、末温以及比热容,根据Q=cm(t-t0)求出水吸收的热量;
(3)知道水吸收的热量和太阳辐射到热水器的热量,根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$×100%求出该热水器的效率.

解答 解:(1)太阳能热水器中水的体积:
V=100L=100dm3=0.1m3
由ρ=$\frac{m}{V}$可得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg;
(2)在此过程中,水吸收的热量:
Q=cm(t-t0
=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(38℃-8℃)
=1.26×107J;
(3)该热水器的效率:
η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$×100%=$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{7}J}$×100%=30%.
答:(1)热水器中水的质量是100kg;
(2)在此过程中,水吸收了1.26×107J的热量;
(3)该热水器的效率是30%.

点评 本题考查了密度公式、吸热公式、效率公式的应用,计算过程要注意水体积单位的换算.

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实验序号电压/V电阻/Ω电流/A
14100.4
220
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