(2008•佳木斯)我们生活的鸡西市,到了冬季,因日照时间短,太阳能热水器的水达不到所需温度.为此人们研制了太阳能、电能
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解题思路:(1)从铭牌知道水的体积,利用密度公式求水的质量,又知道水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;

(2)求出了水吸收的热量,由题知电能全部转化为热能,即Q=W,从铭牌中知道热水器的额定功率,因为热水器正常工作,加热功率P=P,再利用P=[W/t]求加热时间;

(3)水吸收的热量为有用能量,加热器正常工作3h消耗的电能为总能量,利用效率公式求热水器的效率;

(4)太阳能热水器用的是太阳能,电热水器消耗的是电能,从节约能源方面分析.

(1)水的体积:

v=100L=100×10-3m3

水的质量:

m=ρv=1×103kg/m3×100×10-3m3=100kg,

水吸收的热量:

Q=cm△t

=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(50℃-20℃)

=1.26×107J;

(2)若电能全部转化为热能,即Q=W

∵热水器正常工作,

∴P=P=1500W,

∵P=

W电

t,

∴加热时间:

t=

W电

P=

1.26×107J

1500W=8400s=140min;

(3)∵W=Pt′=1500W×3×3600s=1.62×107J;

∴热水器的效率:

η=

Q吸

W总=

1.26×107J

1.62×107J≈77.8%;

(3)电热水器消耗电能转化为内能,被水吸收,使水的温度升高;太阳能热水器是将太阳能(属于可再生能源,取之不尽)转化为内能,相比之下节约了能源(电能).

答:(1)太阳能热水器贮满水,水温从20℃加热到50℃时需要吸收1.26×107J;

(2)需加热器正常工作140min;

(3)此热水器的效率约为77.8%;

(4)节约能源.

点评:

本题考点: 太阳能的其他相关计算;密度的计算;能量利用效率;电功率的计算.

考点点评: 本题考查了学生对密度公式、吸热公式、效率公式、电功率公式的掌握和运用,计算时注意单位统一,虽然100L水和100kg水的量相等,但不能写成100L=100kg!