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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．

答案：
解析：

　　答案：(1)100 kg　(2)5.4×10⁷ J　(3)84.3℃　(4)4.55元　(5)见解析

　　解析：(1)水箱中装满水时容积为V＝100 L＝10^－1 m³

　　水的质量m＝ρV＝1.0×10³ kg/m³×10^－1 m³＝100 kg．

　　(2)依题意，平均辐射能E_辐＝4.0×10⁶ J/(m²·h)

　　A的有效面积S＝1.35 m²，每天接收太阳能的有效时间t＝10 h，则太阳能热水器每天共吸收太阳能E_太阳＝E_辐＝4.0×10⁶×1.35×10 J＝5.4×10⁷ J．

　　(3)设水箱中水的初温t₀＝20℃，太阳能转化为水的内能的效率η＝50％，水被加热后的末温为t，依题意：

　　E_太阳η＝Q＝cm(t－t₀)，所以t＝＋t₀＝(＋20)℃＝84.3℃．

　　(4)依题意，把满水箱的水从t₀加热到t，所需热量Q＝E_太阳η＝5.4×10⁷×0.5 J＝2.7×10⁷ J．

　　设液化石油气完全燃烧放出热量被水吸收的效率＝60％＝0.6，总共需消耗的液化石油气质量为，则q＝Q，所以＝kg＝1.3 kg，所需费用为1.3×3.5元＝4.55元．

　　(5)在能源紧缺的情况下，节能和开发新能源是当务之急，向太阳索取新能源，改善环境，造福人类，通过计算可见，使用太阳能经济、实惠，无污染．在日照时间长的武汉地区更显其优势．但缺点是一次性投资大，水资源浪费大(特别对高楼的低层住户；安装较麻烦不便，且受天气制约)．

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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
型号	㎜	㎡	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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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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型号	㎜	㎡	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

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