问题补充:
新型电辅式太阳能热水器,可以在天气差、吸热功率小的情况下,启动电热管对水加热补偿.小明家购买了这样一台热水器,下表是其铭牌上的一组主要技术参数(吸热功率是反映在阳光照射下,集热管每秒钟吸收的太阳辐射的能量).
容积(L)集热管采光面积
(m2)吸热功率
(kW)额定电压
(V)电热管额定功率
(kW)16021~22202冬季某天,该热水器中装满了5℃的冷水,集热管平均吸热功率为l?250W,热水器的平均效率为56%,白天阳光照射8h,水吸收的热量是________J,达到的温度是________℃;夜晚,小明家人需要45℃以上的洗澡水,则电热管至少正常工作________s[c水=4.2×103J/(kg?℃)].
答案:
2.016×107353360解析分析:根据题意,水吸收的热量为Q吸=Pt×56%,由吸热公式Q吸=cm△t,可求水温度的升高值,又知道初温大小可求水的末温;小明家需要45℃以上的水,根据上面求出水的末温,求出还需要升高的温度值△t′,利用公式Q吸=cm△t′求出需要的热量,此热量是由电热管提供的,即W=Q吸,再由公式P求出电热管的正常工作时间.解答:由题知,集热管平均吸热功率为1250W,热水器的平均效率为56%,白天阳光照射8h,则水吸收的热量:Q吸=Pt×56%=1250W×8×3600s×56%=2.016×107J;水的体积:v=160L=160×10-3m3,水的质量:m=ρv=1×103kg/m3×160×10-3m3=160kg;∵Q吸=cm△t,∴△t===30℃,又∵水的初温t0=5℃,∴水的末温(水吸热后达到的温度):t=t0+30℃=5℃+30℃=35℃;小明家需要45℃以上的水,还需要升高的温度值:△t′=45℃-35℃=10℃,还需要吸热:Q吸=cm△t′=4.2×103J/(kg?℃)×160g×10℃=6.72×106J,∵电热管正常工作,∴电热管的功率:P=P额=2kW=2000W,由题知,Q吸=W=Pt,需要加热时间:t===3360s.故
新型电辅式太阳能热水器 可以在天气差 吸热功率小的情况下 启动电热管对水加热补偿.小明家购买了这样一台热水器 下表是其铭牌上的一组主要技术参数(吸热功率是反映在阳光照
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