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精英家教网小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器,加满水后,利用太阳能加热.小明调查该地区(晴天)平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为1.4×106J.若一热水器接受太阳能的有效面积为5m2,每天日照时间按8h计算,那么:
(1)它一天中接收的太阳能约为多少?
(2)若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收,则可使100Kg的水温升高多少?[c=4.2×103J/(kg?℃)]
(3)若该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气(热值q=4.2×107J/kg)来获得,则需要完全燃烧多少千克煤气?
(4)请你:①说出提倡开发利用太阳能的主要理由;②说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难.
分析:(1)根据小明的调查(该地区晴天平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为1.4×106J)计算;
(2)知道(1)中接收的太阳能的60%被热水器中的水吸收,利用吸热公式求水温的升高值;
(3)知道(1)中接收的太阳能,利用燃料放热公式求需要完全燃烧多少千克煤气;
(4)从环保、经济以及使用条件等方面分析.
解答:解:(1)一天中接收的太阳能:
Q=1.4×106J×5×8=5.6×107J;
答:它一天中接收的太阳能约为5.6×107J.
(2)由题知:
Q×60%=5.6×107J×60%=cm△t
△t=
5.6×107J×60%
cm
=
5.6×107J×60%
4.2×103J/(kg?℃)×100kg
=80℃

答:若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收,则可使100Kg的水温升高80℃.
(3)由题知:
Q=m′q=5.6×107J
∴需要完全燃烧煤气的质量:
m′=
Q
q
=
5.6×107J
4.2×107J/kg
=1.33kg

答:若该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气来获得,则需要完全燃烧1.33千克煤气.
(4)提倡开发利用太阳能的主要理由:对环境无污染,节约能源;
当前在利用太阳能方面所面临的主要困难:受天气影响(只有晴天用).
点评:本题考查了太阳能热水器的利用率、吸热公式计算、燃料燃烧放热计算,知识点多,属于难题.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

小明家新安装了一台装有200Kg水的太阳能热水器,加满水后,经过一段时间阳光的照射,水温由原来的20℃升高到了40℃.[水的比热容c=4.2×103J/(kg?℃)、焦炭的热值q=3.0×107J/kg]
求:(1)在这一段时间内水吸收了多少热量?
(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少Kg的焦炭?

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科目:初中物理 来源: 题型:

小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光的照射,水温由原来的20℃升高到了40℃.则在这4h内水吸收
4.2×107 J
4.2×107 J
热量,若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃
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千克焦炭?[水的比热容c=4.2×103J/(kg?℃)、焦炭的热值q=3.0×107J/kg]与其它形式的能量相比,太阳能具有优点
太阳能无污染,节约能源(省钱)
太阳能无污染,节约能源(省钱)
.(写出两点即可)

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科目:初中物理 来源: 题型:

小明家新安装了一台最多能装水500Kg的太阳能热水器,冬天加满初温为10℃的水后,经过8h阳光的照射,水共吸收了8.4×107J的热量.  
(1)在这8h内水温能升高到多少摄氏度?
(2)若这些热量由完全燃烧焦炭来提供,则至少需要多少千克焦炭?[水的比热容C水=4.2×103J/(kg?℃)、焦炭的热值q=3.0×107J/kg].

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科目:初中物理 来源: 题型:

小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光的照射,水温由原来的20℃升高到了40℃.
问:在这4h内水吸收了多少热量?[水的比热容c=4.2×103J/(kg?℃)].

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科目:初中物理 来源: 题型:

精英家教网小明家新安装了一台电热水器,铭牌如下表所示,小明按照说明书上的要求,给热水器加满水,将调温开关调到如图12所示的位置.接通电源,加热指示灯亮,达到设定温度时,指示灯熄灭.
V-55型贮水式热水器
额定容量 55L 额定压强 0.6MPa
额定功率 1500W 额定电压 220V
额定频率 50HZ 防水等级
(1)这台热水器正常加热时,家庭干路电流增加多少?
(2)小明测出自来水的温度为10℃,加热指示灯从亮到熄灭一共要吸收多少热量?[已知水的比热容c=4.2×103J/(kg?℃)]
(3)小明想测量这台热水器的加热效率,他还需要测量什么物理量?写出用所测量物理量表示的效率表达式.
(4)电热水器的铭牌旁边,还贴有一个特别警告如下:
①必须确认电热器贮满水后,才能通电加热.
②严禁湿手插拔电源插头.
③在气温低于0℃的寒冷季节,长时间停用热水器,请排空电热水器中的水.
请你根据物理知识对上述警告的原因给予合理解释.

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