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太阳能热水器是利用太阳能来加热水的一种装置,小新同学家有一台太阳能热水器安装在离...

太阳能热水器是利用太阳能来加热水的一种装置,小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10m高的屋顶上.现需要将初温为10℃的100kg的水,加热到60℃,则:
集热面积(m21.41
容量(L)100
辅助加热系统额定电压(V)220
额定功率(W)1500
频率(Hz)50
最高温度(℃)70±5
(1)把这些水从地面输送到屋顶的热水器中,需要对水做多少功?
(2)这些水要从太阳那里吸收多少热量?
(3)下雨时,改用热水器中的电辅助设备加热,若不计热损失,加热这些水需多长时间?[g=10N/kg,c=4.2×103J/].
(1)知道水的质量,利用重力公式求水的重力,又知道输送的高度,再利用功的公式W=Gh求对水做的功; (2)知道水的质量、水的比热容、水温度的升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求水要从太阳那里吸收的热量; (3)改用热水器中的电辅助设备加热,若不计热损失,W电=Q吸,再利用P=求加热时间. 【解析】 (1)对水做的功: W=Gh=mgh=100kg×10N/kg×10m=1×104J; (2)水要从太阳那里吸收的热量: Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(60℃-10℃)=2.1×107J; (3)由题知,不计热损失,W电=Q吸=2.1×107J, ∵P=, ∴需要加热时间: t===1.4×104s. 答:(1)把这些水从地面输送到屋顶的热水器中,需要对水做1×104J的功; (2)这些水要从太阳那里吸收2.1×107J的热量; (3)若不计热损失,加热这些水需1.4×104s.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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