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有一台太阳能热水器,贮水量为100㎏,在太阳照射数小时后,所贮水的温度从15℃升到45℃,水吸收的热量是多少焦?如果采用电能来加热这些水,假如电能的利用率可以达到70%,电价为0.53元/kW?h,则需电费多少元?

解:
(1)Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(45℃-15℃)=1.26×107J
(2)因需要的电能为:
W===1.8×107J=5kW?h
所以,需要的电费为:
a=0.53元/(kW?h)×5kW?h=2.65元
答:水吸收的热量是1.26×107J.如果采用电能来加热这些水,则需电费2.65元.
分析:(1)利用热量计算公式Q=cm(t-t0)可直接代入数据求得水吸收的热量.
(2)要计算需要的电费,在已知电价0.53元/kW?h的前提下,只要求出消耗的千瓦时数即可,而消耗的电能可根据已知条件用W=求得.
点评:本题提供的物理情景贴近现实生活,解决实际生活问题,虽然是公式的简单利用,但这类题却是近几年各类考试的热门题,同学们只要在学习中留心身边的物理现象及规律,多思考,即可既能巩固知识,又能使自己的解决实际问题的能力进一步加强.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

(2006?相城区模拟)太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点.
(1)太阳能热水器工作时,把太阳能转化为水的
能.
(2)有一台太阳能热水器,水箱的容量为200L.装满水后,若水温由20℃升高到70℃,水箱里的水吸收的热量是多少J?[1L=1dm3,c=4.2×103J/(kg?℃)].

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科目:初中物理 来源: 题型:

(2012?市中区二模)太阳能热水器是利用太阳能来加热水的一种装置,小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10m高的屋顶上.现需要将初温为10℃,质量为100kg水,加热到60℃,取g=10N/kg,已知c=4.2×103J/(kg?℃).
集热面积/m2 1.41
容量/L 100
辅助
加热
系统
额定电压/V 220
额定功率/W 2500
频率/Hz 50
最高温度/℃ 65~75
求:
(1)把这些水从地面输送到屋顶的热水器中,需要对水做的功;
(2)这些水要从太阳那里吸收的热量;
(3)下雨时,改用热水器中的电辅助设备加热,若不计热损失,加热这些水所需的时间.

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科目:初中物理 来源: 题型:

(2004?无锡)小明家屋顶上有一台太阳能热水器,水箱容量为120升.
(1)水箱最多能装多少质量的水?
(2)假如热水器接收到的太阳能有50%转化为水的内能,则使一箱水温度从20℃升高到70℃,需要接收多少太阳能?
(3)如果用2000W的电加热器加热,同样使这箱水温度从20℃升高到70℃,需加热多少小时?(设电加热器产生的热量全部被吸收).

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科目:初中物理 来源: 题型:

太阳能是一种廉价的无污染能源,开发和利用前景广阔,从有关资料获悉,在地球表面,晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.2×103J/(m2?s).有一台太阳能热水器,可将接收到的热辐射的40%用来升高水温,如果该热水器接收阳光垂直照射的有效面积始终是2.1m2,晴天晒了1h,其水箱中50kg水的温度能升高多少度?

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科目:初中物理 来源: 题型:

小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10米高的屋顶上,下表是电辅式太阳能热水器的部分参数,夏天用温度为20℃的水将保温桶充满.假设热水器接受到的太阳能有60%被水吸收,在最好的日光充分照射下,试求:(g取10N/kg)
保温桶容积L 150
采光面积 2.5
水温/℃ 夏天 45--90
冬天 46--60
电热管 220V 2000W
(1)太阳能热水器是将
 
能转化为
 
能.
(2)把这些水从地面送到屋顶的热水器中,需要对水做多少功?
(3)当水温恰好达到最高时,需吸收多少太阳能?
(4)简要说出一条太阳能热水器的优点.

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