太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之能,熱水器平均每小時平均接受4.2×104J的太陽能.在5小時的有效照射事件內(nèi),將熱水器中100kg、初溫為20℃的水升高到40℃.求:
(1)熱水器中的水吸收的熱量Q;[水的比熱4.2×103J/(kg?℃)]
(2)熱水器5小時內(nèi)接收到的太陽能E;
(3)熱水器的效率η;
(4)若改用煤氣來加熱這些水,需要完全燃燒多少千克煤?(煤氣的熱值q=4.2×107J/kg,假設(shè)煤氣燃燒放出的熱量全部被水吸收)
分析:(1)根據(jù)Q=cm(t-t0)求出水吸收的熱量;
(2)太陽能熱水器每小時平均接受4.2×106J的太陽能,求出在5小時的有效照射時間內(nèi)熱水器接收到的太陽能;
(3)根據(jù)η=
Q
E
×100%求出熱水器的效率;
(4)煤氣放出的熱量等于水吸收的熱量,根據(jù)Q=mq求出完全燃燒煤氣的質(zhì)量.
解答:解:(1)熱水器中的水吸收的熱量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(40℃-20℃)=8.4×106J;
(2)熱水器5小時內(nèi)接收到的太陽能:
E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J;
(3)熱水器的效率:
η=
Q
E
×100%=
8.4×106J
2.1×107J
×100%=40%;
(4)煤氣燃燒放出的熱量全部被水吸收,即Q=Q=8.4×106J,
∵Q=mq
∴完全燃燒煤氣的質(zhì)量:
m′=
Q
q
=
8.4×106J
4.2×107J/kg
=0.2kg.
答:(1)熱水器中的水吸收的熱量為8.4×106J;
(2)熱水器5小時內(nèi)接收到的太陽能為2.1×107J;
(3)熱水器的效率為40%;
(4)完全燃燒煤氣的質(zhì)量為0.2kg.
點評:本題主要考查的是學(xué)生對熱量計算公式、熱值計算公式、效率計算公式的理解和掌握,提高了學(xué)生積極開發(fā)新能源的意識,體現(xiàn)了學(xué)以致用,有意義.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

閱讀下面的短文,回答問題.
                                               太陽能熱水器
太陽能熱水器能利用太陽能把水從低溫加熱到高溫,以滿足人們?nèi)粘I畹男枰?BR>如圖1所示,太陽能熱水器主要由兩部分構(gòu)成:一部分是由許多根玻璃吸熱管組成的集熱器,每根玻璃吸熱管由雙層玻璃管組成,雙層玻璃管之間是真空.圖2所示是玻璃吸熱管的工作原理圖,它的結(jié)構(gòu)與保溫瓶的玻璃內(nèi)膽相似,只是在玻璃吸熱管的內(nèi)表面涂了一層黑色材料;另一部分是保溫儲水箱,保溫儲水箱下部與玻璃吸熱管相通.
玻璃吸熱管工作原理:當(dāng)太陽光入射到玻璃管內(nèi)時,將管內(nèi)的水加熱.向光一側(cè)的水被加熱后體積增大、密度變小而向上運動;背光一側(cè)的水由于溫度較低、密度較大而向下運動,形成冷熱水循環(huán),最終整箱水都升高至一定的溫度.玻璃吸熱管具有吸熱保溫作用.

請回答以下問題:
(1)太陽能是太陽內(nèi)部發(fā)生核
聚變
聚變
釋放出的核能,它具有安全、節(jié)能、
環(huán)保
環(huán)保
等優(yōu)點;太陽能熱水器是把太陽能直接轉(zhuǎn)化為
內(nèi)
內(nèi)
能.
(2)玻璃吸熱管內(nèi)向光一側(cè)的水吸熱后體積增大、密度變小,所受到的浮力
大于
大于
重力.
(3)集熱器使用了雙層真空玻璃管組成,又在玻璃管的內(nèi)表面涂了黑色材料,簡單說明其作用.
雙層真空玻璃可以減少熱散失,黑色材料吸光能力強(qiáng)
雙層真空玻璃可以減少熱散失,黑色材料吸光能力強(qiáng)

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科目:初中物理 來源: 題型:

太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為
內(nèi)
內(nèi)
能的設(shè)備.某太陽能熱水器內(nèi)裝有100kg的水,經(jīng)過一天太陽的照射,水箱內(nèi)水的溫度從20℃升到80℃,則水箱內(nèi)的水至少吸收了
2.52×107
2.52×107
J的熱量.[C=4.2×103J?(kg?℃)-1].

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科目:初中物理 來源: 題型:

太陽能是一種清潔、無污染、可再生能源,在現(xiàn)代社會中得到廣泛應(yīng)用.太陽能電池是把太陽能轉(zhuǎn)化為
能的裝置;太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為
內(nèi)
內(nèi)
能的裝置;綠色植物的光合作用是將太陽轉(zhuǎn)化為
化學(xué)
化學(xué)
 能.(均選填“電”、“內(nèi)”或“化學(xué)”)

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科目:初中物理 來源: 題型:

太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備,某晴朗夏日的中午,小明家的太陽能熱水器在70分鐘的日照下,將質(zhì)量100kg的水溫度升高了5℃.已知熱水器正對太陽方向的有效面積為1.25m2.則:
(1)該過程中熱水器里的水吸收的熱量為
 
J.[水的比熱容C=4.2×103J/(kg?℃)]
(2)若熱水器的效率為40%,在這段時間內(nèi)熱水器接受到的太陽能是
 
J.
(3)太陽是將能量向四面八方均勻輻射的,假定太陽光通過大氣層時有40%的能量損失,太陽到地球的距離為1.5×1011m.由數(shù)學(xué)知識可知,球面的面積公式為4πr2(式中r為球半徑),球半徑與球面總是垂直的.據(jù)此可估算出太陽輻射的總功率約為
 
W.

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科目:初中物理 來源:2011年四川省瀘州市中考物理模擬試卷(二)(解析版) 題型:填空題

太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為    能的設(shè)備.某太陽能熱水器內(nèi)裝有100kg的水,經(jīng)過一天太陽的照射,水箱內(nèi)水的溫度從20℃升到80℃,則水箱內(nèi)的水至少吸收了    J的熱量.[C=4.2×103J?-1].

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