Question

“節(jié)能減排”是當(dāng)今倡導(dǎo)低碳生活的一種具體表現(xiàn)，下表提供的是一裝滿水的太陽能熱水器在太陽照射下的相關(guān)信息：

太陽照射時間/h	太陽能轉(zhuǎn)換為水的內(nèi)能的效率	熱水器最大水容量/L
10	50%	100
水升高的溫度/℃	水的比熱容[J?（kg?℃）-1]	水的密度/（kg?m-3）
60	4.2×103	1.0×103

請根據(jù)上表信息，計算
（1）太陽能熱水器照射10h，水吸收的熱量？
（2）熱水器平均1h所接收的太陽能？
（3）與使用電熱水器相比，相當(dāng)于節(jié)約了多少千瓦時的電？（不計電熱水器的熱量損失）

Answer 1

分析：（1）利用密度公式先求出質(zhì)量，根據(jù)已知水的比熱容、溫度的變化量、質(zhì)量利用熱量的公式計算水吸收的熱量；
（2）由太陽能轉(zhuǎn)換為水的內(nèi)能的效率求出10h吸收的太陽能，然后利用這些能量除以10h即可得到1h平均所接收的太陽能．
（3）由上一問水吸收的熱量可知需消耗（節(jié)約）的電能．

解答：解：（1）m=ρv=1.0×10³kg/m³×100×10^-3m³=100kg；
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×60℃=2.52×10⁷J；
（2）熱水器平均10h所接收的太陽能為：E=

Q

η

=

2.52×107J

50%

=5.04×10⁷J．
那么1h所接收的太陽能為：

E

10

=

5.04×107J

10

=5.04×10⁶J．
（3）若使用電熱水器，不計電熱水器的熱量損失時，
則W=Q=2.52×10⁷J=7kW?h．
答：（1）太陽能熱水器照射10h，水吸收2.52×10⁷J；的熱量；
（2）熱水器平均1h所接收的太陽能為5.04×10⁶J
（3）與使用電熱水器相比，相當(dāng)于節(jié)約了7千瓦時的電．

點(diǎn)評：（1）計算本題時要注意單位換算，1L=1dm³；
（2）注意，升高的溫度是60℃，即溫度的變化量是60℃，不是末溫；
（3）知道1kW?h=3600000J．