Question

【题目】如图所示是某太阳能热水器，水容量为100L，该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.8×106J，若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，若这些太阳能能使装满水的热水器中的水温从20℃升高到60℃[水的比热容为4.2×103J/（kg℃），水的密度为1.0×103kg/m3]，求：

（1）热水器中水的质量；

（2）一天内热水器中的水吸收的热量；

（3）热水器在冬季的效率．

Answer 1

【答案】（1）100kg；（2）1.68×107J；（3）50%

【解析】（1）热水器中水的体积V=100L=100dm3=0.1m3，由ρ=m/V得水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×0.1m3=100kg；（2）一天内热水器中的水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×100kg×（60℃﹣20℃）=1.68×107J；（3）一天内热水器接收太阳能的能量：E=2.8×106J/（m2h）×1.5m2×8h=3.36×107J，热水器在冬季的效率：η=×100%=50%。