熱水器的種類很多,有電熱水器、燃?xì)鉄崴、太陽能熱水器.根?jù)所給的數(shù)據(jù)我們可以詳細(xì)了解各種不同種類的熱水器.已知水的比熱為4.2×103J/(kg?℃)
(1)一人淋浴用水的流量約為10-2米3/分鐘,合適的水溫為50度(加熱前的水溫為20度),用水時(shí)間約為4分鐘,若直接對(duì)流動(dòng)的水加熱,熱水器工作時(shí)通過的電流為多大?這種熱水器適合家用嗎?
(2)有水箱的電熱水器十分常見,如果水箱中的水恰好夠一人淋浴用,電加熱的效率為80%,供電電流為10A這種條件下的家庭電路中把水加熱到所需水溫需多少時(shí)間?耗電量為多少?
(3)燃?xì)鉄崴鞯男室话銥?0%,若天然氣的燃燒熱為3.6×107J/m3,一人淋浴的耗氣量為多少?
(4)太陽能熱水器具有節(jié)能和環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),簡(jiǎn)易太陽能熱水器的水箱中裝入供一個(gè)淋浴的水,若水箱玻璃蓋的面積s為1m2,成都地區(qū)夏季晴朗天氣,與太陽光垂直的表面接受太陽的輻射為7.6×104J/(min?m2),這種太陽能熱水器的效率約為30%,假設(shè)使用中可以及時(shí)調(diào)節(jié)水箱朝向,使陽光總能垂直射入玻璃蓋,求加熱到合適溫度需要多長(zhǎng)時(shí)間?
(5)若已知日地間距r=1.5×1011m,地球半徑R=6400km,太陽光到達(dá)地球時(shí),大約有50%的能量被大氣層反射和吸收,請(qǐng)根據(jù)(4)題的數(shù)據(jù)估算太陽輻射的總功率.(球體表面積公式s=4πR2,保留一位有效數(shù)字)