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内能转化:壁挂式太阳能热水器中的内能热量计算

时间:2014-11-19 栏目:太阳能热水技术 浏览:

  太阳能热水器是内能加热转化装置,太阳能热水器是通过热传递来增加水的内能,一台太阳能热水器储有300kg的水,若水温从20℃升到70℃,这些水吸收了,太阳能热水器通过集热器把太阳能转移到水上,从而使水的内能,这是利用热传递的方式改变水的内能的;

  太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一.某品牌太阳能热水器每小时平均接受4. 2×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg. 初温为20℃的水温升高到40℃.求:

  (1)热水器中的水吸收的热量Q;(水的比热容C=4. 2×103J/(kg•℃))

  (2)热水器5小时内接收到的太阳能E;

  (3)热水器的效率η;

  (4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤气?(煤气的热值q=4. 2×107J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)

  太阳能热水器中的内能热量计算

  (1)8.4×106J; (2)2.1×107J; (3)40%; (4)0.2kg。

  1)热水器中的水吸收的热量:

  Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(40℃-20℃)=8.4×106J;

  (2)热水器5小时内接收到的太阳能:

  E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J;

  (3)热水器的效率:

  

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;

 

  (4)煤气燃烧放出的热量全部被水吸收,即Q放=Q=8.4×106J,

  ∵Q=mq

  ∴完全燃烧煤气的质量:

  

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