Question

【题目】太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是莹莹家的太阳能热水器某天在一般情况下阳光照射的相关信息：

太阳照射时间/h	10
装水量/kg	100
吸热板面积/m2	2.5
水的初温/℃	20
水的末温/℃	70
水的比热容/J·（kg· ℃）－1	4.2×103
一般情况下，10h内在2.5 m2吸热板上辐射的太阳能J	4.2×107

求：（1）水在10 h内吸收的热量；

（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气；（天然气的热值为8.4×107 J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收）

（3）一般情况下，该太阳能热水器的能量转化效率．

Answer 1

【答案】（1）2.1×107J（2）0.25m3（3）50%

【解析】

(1)水在10 h内吸收的热量：

Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/（kg· ℃）×100 kg×（70 ℃－20 ℃）＝2.1×107 J

(2)由题知，Q放＝Vq＝Q吸＝2.1×107 J

需要天然气的体积：

V＝＝＝0.25 m3

(3) 一般情况下，10h内在2.5 m2吸热板上辐射的太阳能为4.2J，

太阳能热水器的能量转化效率：

η＝×100%＝×100%＝50% ．

答：(1) 水在10 h内吸收的热量是2.1J；

(2) 需要完全燃烧0.25的天然气；

(3) 该太阳能热水器的能量转化效率为50．