Question

“节能减排”是当今倡导低碳生活的一种具体表现，下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息：

太阳照射时间/h	太阳能转换为水的内能的效率	热水器最大水容量/L
10	50%	100
水升高的温度/℃	水的比热容[J?（kg?℃）-1]	水的密度/（kg?m-3）
60	4.2×103	1.0×103

请根据上表信息，计算
（1）太阳能热水器照射10h，水吸收的热量？
（2）热水器平均1h所接收的太阳能？
（3）与使用电热水器相比，相当于节约了多少千瓦时的电？（不计电热水器的热量损失）

Answer 1

解：（1）m=ρv=1.0×10³kg/m³×100×10^-3m³=100kg；
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×60℃=2.52×10⁷J；
（2）热水器平均10h所接收的太阳能为：E===5.04×10⁷J．
那么1h所接收的太阳能为：==5.04×10⁶J．
（3）若使用电热水器，不计电热水器的热量损失时，
则W=Q=2.52×10⁷J=7kW?h．
答：（1）太阳能热水器照射10h，水吸收2.52×10⁷J；的热量；
（2）热水器平均1h所接收的太阳能为5.04×10⁶J
（3）与使用电热水器相比，相当于节约了7千瓦时的电．
分析：（1）利用密度公式先求出质量，根据已知水的比热容、温度的变化量、质量利用热量的公式计算水吸收的热量；
（2）由太阳能转换为水的内能的效率求出10h吸收的太阳能，然后利用这些能量除以10h即可得到1h平均所接收的太阳能．
（3）由上一问水吸收的热量可知需消耗（节约）的电能．
点评：（1）计算本题时要注意单位换算，1L=1dm³；
（2）注意，升高的温度是60℃，即温度的变化量是60℃，不是末温；
（3）知道1kW?h=3600000J．