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物理必考如图所示.简易太阳能热水器受光面积1.2m2.内装80kg水

更新时间:2024-01-20 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

如图所示,简易太阳能热水器受光面积1.2m2,内装80kg水,太阳每分钟辐射到1m2面积上的热量是7.56×104J,如果60%的热量被水吸收,问:BCH物理好资源网(原物理ok网)

(1)20℃的水晒3h后水温是多少摄氏度?BCH物理好资源网(原物理ok网)

(2)煤气的热值是4.2×107J/kg,若煤气灶的效率为40%,则烧热这些水(达到上一问中水的末温)需燃烧多少煤气?

试题答案

解:BCH物理好资源网(原物理ok网)

(1)∵太阳每分钟辐射到1m2面积上的热量是7.56×104J,BCH物理好资源网(原物理ok网)

∴太阳能热水器3h得到太阳的辐射热量为:Q=1.2m2×3×60min×7.56×104J/(m2?min)=16329600J,BCH物理好资源网(原物理ok网)

而Q=Qη=16329600J×60%=9797760J,BCH物理好资源网(原物理ok网)

又∵C=4.2×103J/(kg?℃),m=80kg,BCH物理好资源网(原物理ok网)

∴△t===29.2℃,BCH物理好资源网(原物理ok网)

从而可知t=△t+t0=29.2℃+20℃=49.2℃.BCH物理好资源网(原物理ok网)

答:20℃的水晒3h后水温是49.2℃.BCH物理好资源网(原物理ok网)

(2)∵Q=9797760J,η=40%,BCH物理好资源网(原物理ok网)

∴煤气燃烧放出的热量为:Q===24494400J,BCH物理好资源网(原物理ok网)

又∵q=4.2×107J/kg,BCH物理好资源网(原物理ok网)

∴m===0.5832kg.BCH物理好资源网(原物理ok网)

答:烧热这些水需燃烧0.5832kg煤气.BCH物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)已知太阳每分钟辐射到1m2面积上的热量是7.56×104J,便可以计算出太阳能热水器3h得到太阳的辐射热量Q,已知60%的热量被水吸收,从而可利用公式Q=Qη求出水吸收的热量,已知水的质量和比热容,可利用公式△t=计算出温度变化,已知水的初温,可利用公式t=△t+t0计算出末温.BCH物理好资源网(原物理ok网)

(2)已知水吸收的热量和煤气灶的效率,可利用公式Q=计算出煤气燃烧放出的热量,已知煤气的热值,可利用公式m=计算质量.BCH物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了热量的计算,并可以利用热量的变形公式△t=计算温度变化,以及燃料利用率的问题.BCH物理好资源网(原物理ok网)

物理解题技巧分享:焦耳定律:通电导体产生热,I平电阻乘时间,电能全部转热,纯阻两推经常用。

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