Question

【题目】太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进了千家万。如图所示，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2，1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106J。若阳光照射该热水器5h，可以使质量为80kg的水温度升高30℃，[c=4.2×103J/（kg.℃1）， q干木柴=1.2×107J/kg]，求：

（1）水吸收的热量；

（2）若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供,需要完全燃烧多少千克干木柴？（假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收）

（3）该太阳能热水器的效率。

Answer 1

【答案】(1) 1.008107J；(2) 0.84；(3) 40%

【解析】

(1)水吸收的热量

Q=cmt=4.2×103J/（kg.℃）80kg30℃=1.008107J

水吸收的热量为1.008107J。

(2)干木材需要放出的热量为Q放=Q吸=1.008107J；需要完全燃烧干木材的质量为

m干木柴===0.84kg

需要完全燃烧多少0.84kg干木柴。

(3)该热水器5h内获得的太阳能为

Q=2m25h2.52×106J/(m2h)= 2.52107J

该太阳能热水器的效率为

η==100%=40%

该太阳能热水器的效率为40%。

答：(1)水吸收的热量为1.008107J；

(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供，需要完全燃烧0.84kg干木柴；

(3)该太阳能热水器的效率为40%。