Question

有一種太陽能熱水器，銘牌上的部分參數(shù)如右表所示．并裝滿水將它安裝在陽光充足的水平臺(tái)面上

型     號(hào)	JL—88
水容量/L	80
自身質(zhì)量/kg	40

 

 

 

 

（1）若它的底部支架與水平臺(tái)面的接觸面積為0.2m² ，求它對(duì)臺(tái)面的壓力和壓強(qiáng)．（取g =10N/kg ）

（2）鎮(zhèn)江地區(qū)（晴天）平均每平方米的面積上，每小時(shí)接收的太陽能約為2.8×10⁶ J ．若該熱水器接收太陽能的有效面積為1.5 m² ，每天日照時(shí)間按8h 計(jì)算，則它一天中接收的太陽能（E）約為多少？若這些太陽能有60 ％被熱水器中的水吸收，則可使水溫升高多少？

（3）若該熱水器一天中接收的太陽能，由燃燒煤氣（熱值q =4.2 x 10⁷ J/kg ）獲得，則需要完全燃燒多少千克煤氣？

（4）請(qǐng)你：① 從能源和可持續(xù)發(fā)展的角度，說出提倡開發(fā)利用太陽能的兩點(diǎn)主要理由；② 說出當(dāng)前在利用太陽能方面所面臨的某一主要困難．（可從自然因素或技術(shù)因素等方面思考）

 

Answer 1

【答案】

(1)1200N  6×10³Pa ，(2)60℃(3)0.8 Kg(4) ①無污染；可再生②效率低（其他合理的答案均可得分）

【解析】（1）G_水=m_水g=ρ_水V_水g=1.0×10³kg/m³×80×10^-3m³×10N/kg=800N；

F=G器+G水=800N+40kg×10N/kg=1200N；

p=F /S =1200N /0.2m² =6×10³Pa；

 

（2）E=2.8×10⁶×1.5×8J=3.36×10⁷J；

Q吸=ηE=60%×3.36×10⁷J=2.016×10⁷J；

由Q吸=cm（t-t0）（或“Q吸=cm△t”）得：

△t=Q吸 /cm =2.016×10⁷J/ 4.2×103J/(kg•°C)×80kg =60℃；

（3）Q放=mq

m=Q放 /q =E q =3.36×10⁷J/ 4.2×10⁷J =0.8kg；

（4）①利用太陽能可節(jié)約化石類能源，減少環(huán)境污染；②受天氣影響；轉(zhuǎn)換效率低，提供的功率�。�