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九年级物理解答题一般
题目
太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置,将水从低温加热到高温,以满足人们在生活、生产中的热水使用.太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器,主要以真空管式太阳能热水器为主.真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成,把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管,如图是某太阳能热水器,向其中注入50kg50kg水.阳光照射一段时间后,水温从10C10^{\circ}\mathrm{C}升高到50C50^{\circ}\mathrm{C}.水的比热容是4.2×103J/(kgC)4.2\times 10^{3}J/\left(kg\cdot ^{\circ}\mathrm{C}\right),试求:
(1)(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J2.8\times 10^{7}J,则这段时同该热水器的效率是多少?
(3)(3)若用液化石油气燃烧来提供2.8×107J2.8\times 10^{7}J的热量,需完全燃烧多少液化石油气?
((液化石油气的热值为5.6×107J/m3)5.6\times 10^{7}J/m^{3})
知识点:太阳能的利用章节:能量 / 能源与可持续发展

答案与解析

答案

(1)热水器中的水吸收的热量Q=cm(tt0)=4.2×103J/(kgC)×50kg×(50C10C)=8.4×106JQ_{吸}=c_{水}m(t-t_{0})=4.2\times 10^{3}J/\left(kg\cdot ^{\circ}\mathrm{C}\right)\times 50kg\times \left(50^{\circ}\mathrm{C}-10^{\circ}\mathrm{C}\right)=8.4\times 10^{6}J
(2)(2)热水器的效率:η=QQ×100%=8.4×106J2.8×107J×100%=30%\eta =\frac{{Q}_{吸}}{Q}\times 100\%=\frac{8.4×1{0}^{6}J}{2.8×1{0}^{7}J}\times 100\%=30\%
(3)(3)需完全燃烧液化石油气的体积:m=Qq=2.8×107J5.6×107J/m3=0.5m3m_{气}=\frac{Q}{q}=\frac{2.8×1{0}^{7}J}{5.6×1{0}^{7}J/{m}^{3}}=0.5m^{3}
答:(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106J8.4\times 10^{6}J
(2)(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J2.8\times 10^{7}J,则这段时同该热水器的效率是30%30\%
(3)(3)若用液化石油气燃烧来提供2.8×107J2.8\times 10^{7}J的热量,需完全燃烧0.5m30.5m^{3}液化石油气。

解析

(1)热水器中的水吸收的热量Q=cm(tt0)=4.2×103J/(kgC)×50kg×(50C10C)=8.4×106JQ_{吸}=c_{水}m(t-t_{0})=4.2\times 10^{3}J/\left(kg\cdot ^{\circ}\mathrm{C}\right)\times 50kg\times \left(50^{\circ}\mathrm{C}-10^{\circ}\mathrm{C}\right)=8.4\times 10^{6}J
(2)(2)热水器的效率:η=QQ×100%=8.4×106J2.8×107J×100%=30%\eta =\frac{{Q}_{吸}}{Q}\times 100\%=\frac{8.4×1{0}^{6}J}{2.8×1{0}^{7}J}\times 100\%=30\%
(3)(3)需完全燃烧液化石油气的体积:m=Qq=2.8×107J5.6×107J/m3=0.5m3m_{气}=\frac{Q}{q}=\frac{2.8×1{0}^{7}J}{5.6×1{0}^{7}J/{m}^{3}}=0.5m^{3}
答:(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106J8.4\times 10^{6}J
(2)(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J2.8\times 10^{7}J,则这段时同该热水器的效率是30%30\%
(3)(3)若用液化石油气燃烧来提供2.8×107J2.8\times 10^{7}J的热量,需完全燃烧0.5m30.5m^{3}液化石油气。

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