Question

太阳能热水器有经济、安全、卫生、环保、节能等优点．如图所示是一种太阳能热水器，该热水器的集热器的有效采光面积为3 m²，能在8 h内使225 L水的温度升高40 ℃.设热水器每平方米面积每秒钟接收太阳能辐射能力为1.4×10³ J，即P₀＝1.4×10³ J/(m²·s)．求：该太阳能热水器的效率是多大？[保留两位有效数字，水的比热容c＝4.2×10³ J/(kg·℃)]

 

Answer 1

【答案】

31.7%

【解析】太阳能在8 h内吸收的热量为

Q＝P₀St＝1.4×10³ J/(m²·s)×3 m²×8×3600 s＝1.2×10⁸ J

水吸收的热量

Q_吸＝cmΔt＝4.2×10³×225×40 J＝3.8×10⁷ J

所以热水器的效率

η＝×100 %＝×100%＝31.7 %.

思路分析：先算出太阳能在8h内吸收的热量Q＝P₀St，再根据比热公式算出水吸收的热量Q＝P₀St，然后根据公式η＝×100 %算出太阳能热水器的效率

试题点评：本题考查了太阳能热水器的效率问题，该类型的题目是本节课中常见的类型