小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上,热水器的水箱离地面高12m.现需要将初温为10℃,体积为80L的水加热到60℃,g取10N/kg,c水=4.2×103J/(kg ·℃),则:
(1)80L水的质量是多少 这些水需要吸收多少热量 (2)把这些水从地面输送到热水器的水箱中,至少需对水做多少功(3)如果水从10℃升高到60℃的过程中,辐射在热水器水管表面的总太阳能为33600000J,求该热水器将太阳能转化为内能的效率
(1)80L水的质量是m=Vp=0.08m^3*1*10^3kg/m^3=80kg
初温为10℃,体积为80L的水加热到60℃需要吸收的热量Q;
Q=mC水(T2-T1)
=80kg*4.2×103J/(kg ·℃)*(60℃-10℃)
=1.68*10^7J
(2)W=FH=GH=mgH=80kg*10N/kg*12m=9600J
(3)热水器将太阳能转化为内能的效率
n=Q/Q辐射*100%
=1.68*10^7J/33600000J*100%
=50%
=