Question

太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息：

太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息： 太阳照射时间/h 装水量∕kg 吸热板面积/m 2 水升高的温度/℃ 水的比热容/J·（kg·℃） -1 太阳辐射功率/J·（m 2 ·h） -1 10 100 2.5 50 4.2×10 3 1.68×10 6 其中太阳辐射功率是指1h内投射到1 m 2 面积上的太阳能。求：（1）水在10h内吸收多少热量？（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m 3 的天然气？（天然气的热值为8.4×10 7 J∕m 3 ，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）（3）该太阳能热水器的能量转化效率是多大？

Answer 1

（1）2.1×10 7 J （2）0.25m 3  （3）50％

试题分析：热量的计算包含：（1）发生热传递时物，物体温度升高吸收热量 和温度降低时放出热量 ；（2）燃料完全燃烧时放出热量 或气体燃烧完全燃烧放出热量 。在进行效率计算时则要分清有用部分与总的能量，通常情况下被加热物体所吸收的是有用的部分，而在加热过程中所提供的这部分能量则是总的，所以效率 。