Question

19．太陽(yáng)能熱水器具有安全、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，某品牌太陽(yáng)能熱水器保溫儲(chǔ)水箱儲(chǔ)水120Kg，集熱管長(zhǎng)1.8m，內(nèi)底部到儲(chǔ)水箱中水面的高度為1.5m．若某地太陽(yáng)光照射的時(shí)間為平均每天5h，太陽(yáng)能輻射到集熱管上的平均功率為3.5×10³W．[c_水=4.2×10³J/（Kg•℃），g取10N/Kg，ρ_水=1.0×10³Kg/m³]求：
（1）水對(duì)集熱管內(nèi)底部的壓強(qiáng)；
（2）當(dāng)儲(chǔ)水箱中的水吸收的熱量為2.52×10⁷J時(shí)，水升高的溫度；
（3）該太陽(yáng)能集熱管5h接收多少能量？

Answer 1

分析 （1）知道集熱管內(nèi)底部到儲(chǔ)水箱中水面的高度，根據(jù)p=ρgh求出水對(duì)集熱管內(nèi)底部的壓強(qiáng)；
（2）知道水的質(zhì)量和吸熱的熱量以及比熱容，根據(jù)Q_吸=cm△t求出水升高的溫度；
（3）根據(jù)W=Pt求出該太陽(yáng)能集熱管5h接收的能量．

解答 解：（1）水對(duì)集熱管內(nèi)底部的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.5m=1.5×10⁴Pa；
（2）當(dāng)儲(chǔ)水箱中的水吸收的熱量為2.52×10⁷J時(shí)，
由Q_吸=cm△t可得，水升高的溫度：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{2.52×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×120kg}$=50℃；
（3）該太陽(yáng)能集熱管5h接收的能量：
W=Pt=3.5×10³W×5×3600s=6.3×10⁷J．
答：（1）水對(duì)集熱管內(nèi)底部的壓強(qiáng)為1.5×10⁴Pa；
（2）當(dāng)儲(chǔ)水箱中的水吸收的熱量為2.52×10⁷J時(shí)，水升高的溫度為50℃；
（3）該太陽(yáng)能集熱管5h接收的能量為6.3×10⁷J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了液體壓強(qiáng)公式、吸熱公式、功率公式的靈活運(yùn)用，要注意p=ρgh中h是指內(nèi)底部到儲(chǔ)水箱中水面的高度．