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精英家教网杭州向阳处每平方米面积在1小时内得到的太阳辐射能平均为4.0×106焦.
如图为SQB型太阳能电辅热热水器,参数如下:
型号 外形尺寸 光照面积 水箱容积 电加热器
毫米 平方米 电压(伏) 电功率(瓦)
SQB20/1.35/3 1190×1250×1190 1.35 100 220 1500
本题中各种数据如下:液化石油气的燃烧值q=3.5×107焦/千克,g=10牛/千克.请根据产品说明书上的参数和题给的条件回答:
(1)该太阳能热水器的总有效接收光照的面积为1.35m2,如果以接收太阳能l0小时/日计算,每天共吸收多少太阳能?
(2)如果该太阳能热水器每天(日照为l0小时/日)能将满水箱的水从20℃加热到80℃,请你计算该太阳能热水器将太阳能转化为水的热能的效率是多少?
(3)已知液化石油气完全燃烧放出的热量有60%被水吸收,若用燃气热水器将满水箱的水从20℃加热到80℃,则需要多少费用?(杭州气价设为3元/米3,燃气的密度为0.72千克/米3
分析:(1)根据题意求出太阳能热水器接收的太阳能;
(2)根据ρ=
m
V
求出水的质量,根据Q=cm(t-t0)求出水吸收的热量,根据η=
Q
Q
求出转化效率;
(3)根据题意求出燃烧石油气放出的热量,根据Q=mq求出石油气的质量,再根据ρ=
m
V
求出石油气的体积,再求出花费多少钱.
解答:解:(1)太阳能热水器接收的太阳能Q=4.0×106J/(h?m2)×10h×1.35m2=5.4×107J;
(2)∵ρ=
m
V

∴水的质量mV=1×103kg/m3×100×10-3m3=100kg,
水吸收的热量Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(80℃-20℃)=2.52×107J,
该太阳能热水器将太阳能转化为水的热能的效率:
η=
Q
Q
×100%=
2.52×107J
5.4×107J
×100%≈46.7%;
(3)∵Q=60%Q
∴燃烧石油气放出的热量:
Q=
Q
60%
=
2.52×107J
60%
=4.2×107J,
∵Q=mq
∴燃烧石油气的质量:
m=
Q
q
=
4.2×107J
3.5×107J/kg
=1.2kg,
∵ρ=
m
V

∴石油气的体积:
V=
m
ρ
=
1.2kg
0.72kg/m3
≈1.67m3
费用=3元/m3×1.67m3=5元.
答:(1)每天共吸收5.4×107J太阳能;
(2)该太阳能热水器将太阳能转化为水的热能的效率是46.7%;
(3)需要5元费用.
点评:此题主要考查的是学生对质量、热量、转化效率和热值计算公式的理解和掌握,综合性较强,有一定难度.
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(2009?启东市模拟)在开展“素质教育实践行”的活动中,小明同学测得武汉地区每年9、10月份向阳处每平方米面积在1小时内得到的太阳辐射平均为3.0×106J.如图为太阳能热水器的示意图,其中A是集热器,B是水箱,C是电加热器.在9、10月份期间,请根据产品说明书中的参数和题给条件回答下列问题.(g=10N/kg,水的比热容c=4.2×103J/(kg?℃),水的密度ρ=1.0×103kg/m3.)
SQB型太阳能热水器性能参数表
型号 外形
尺寸
光照
面积
水箱
容积
每天输出
热水(L)
水温(℃) 电加热器
L 夏天 冬天 夏天 冬天 电压
(V)
电功率
(W)
SQB-16/1.2/3 1190
×
1250
×
1190
1.4 100 100

176
50

100
50

90
40

55
220 1500
(1)集热器A(其上装有16根真空镀膜管)的总有效光照面积为1.4m2,如果以接收太阳能10小时/日计算,每天共吸收多少太阳能?
(2)该太阳能热水器能将接收到的太阳能的50%转化为水的内能,若满水箱水的初温为20℃,那么它能将水温升高到多少℃?
(3)若遇连阴雨天,用电加热器将满水箱的水加热升高到与上一问题同样的温度,则需费用多少?(设电价为0.5元/度)(设电加热器产生的热量全部被水吸收)
(4)对太阳能热水器的应用作一个简单的评价,简述自己的意见或建议.

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科目:初中物理 来源:九年级上设计物理沪科版 沪科版 题型:038

在开展“素质教育实践行”的活动中,某校同学测得每年6、7月份武汉地区向阳处每平方米面积在1小时内得到的太阳辐射能平均为4.0×106 J.下图所示为太阳能热水器的示意图,其中A是集热器,B是水箱,C是电加热器.[g取10 N/kg,c=4.2×103 J/(kg·℃),液化石油气的热值q=3.5×107 J/kg,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3]

请根据产品说明书中的参数和题设条件回答:

(1)满水箱水的质量是多大?

(2)集热器A(其上装有16支真空镀膜管)的总有效光照面积为1.35 m2,如果以接收太阳能10小时/日计算,每天共吸收多少太阳能?

(3)该太阳能热水器能将接收到的太阳能的50%转化为水的内能,若满水箱水的初温为20℃,那么它能将水温升高到多少摄氏度?

(4)已知液化石油气完全燃烧放出的热量有60%被水吸收,若用燃气热水器将满水箱的水加热升高到与上题同样的温度,则需费用多少?(设气价为3.5元/kg)

(5)对太阳能热水器的应用作一个简单的评价,简述自己的意见或建议.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

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型号外形
尺寸
光照
面积
水箱
容积
每天输出
热水(L)
水温(℃)电加热器
L夏天冬天夏天冬天电压
(V)
电功率
(W)
SQB-16/1.2/31190
×
1250
×
1190
1.4100100

176
50

100
50

90
40

55
2201500
(1)集热器A(其上装有16根真空镀膜管)的总有效光照面积为1.4m2,如果以接收太阳能10小时/日计算,每天共吸收多少太阳能?
(2)该太阳能热水器能将接收到的太阳能的50%转化为水的内能,若满水箱水的初温为20℃,那么它能将水温升高到多少℃?
(3)若遇连阴雨天,用电加热器将满水箱的水加热升高到与上一问题同样的温度,则需费用多少?(设电价为0.5元/度)(设电加热器产生的热量全部被水吸收)
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型号外形
尺寸
光照
面积
水箱
容积
每天输出
热水(L)
水温(℃)电加热器
L夏天冬天夏天冬天电压
(V)
电功率
(W)
SQB-16/1.2/31190
×
1250
×
1190
1.4100100

176
50

100
50

90
40

55
2201500
(1)集热器A(其上装有16根真空镀膜管)的总有效光照面积为1.4m2,如果以接收太阳能10小时/日计算,每天共吸收多少太阳能?
(2)该太阳能热水器能将接收到的太阳能的50%转化为水的内能,若满水箱水的初温为20℃,那么它能将水温升高到多少℃?
(3)若遇连阴雨天,用电加热器将满水箱的水加热升高到与上一问题同样的温度,则需费用多少?(设电价为0.5元/度)(设电加热器产生的热量全部被水吸收)
(4)对太阳能热水器的应用作一个简单的评价,简述自己的意见或建议.

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