太阳照射时间 (h) | 装水量 (kg) | 吸热板面积 (m2) | 水升高的温度 (℃) | 水的比热容 J/(kg•℃) | 太阳辐射功率 J/(m2•h) |
10 | 100 | 2.5 | 50 | 4.2×l03 | 1.68×l06 |
分析 (1)由表中数据知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量(有用能量);
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,即Q放=Q吸,再利用Q放=Vq求需要完全燃烧多少天然气;
(3)由太阳辐射功率知道1h内投射到1m2面积上的太阳能,据此求出10h吸收的太阳能(总能量),再利用效率公式求太阳能热水器的能量转化效率.
解答 解:(1)水吸收的热量(有用能量):
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×50℃=2.1×107J;
(2)天然气完全燃烧需放出热量:Q放=Q吸=2.1×107J,
由Q放=Vq得需要天然气的体积:
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{8.4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.25m3;
(3)10h太阳能热水器吸收的太阳能(总能量):
Q总=1.68×106J/(m2•h)×2.5m2×10h=4.2×107J,
太阳能热水器的能量转化效率:
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{总}}$×100%=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{7}J}$=×100%=50%.
答:(1)水在10h内吸收的热量为2.1×107J;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧0.25m3的天然气;
(3)该太阳能热水器的能量转化效率为50%.
点评 本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用,本题关键:一是能从题目提供的表格中得到相关信息,二是注意热值单位:固体、液体燃料(J/kg)和气体燃料J/m3的区别.
科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:多选题
A. | 12V | B. | 10V | C. | 9V | D. | 9.6V |
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
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科目:初中物理 来源: 题型:计算题
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