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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
第二十二章
第3节
太阳能
一、单选题(共15题)
1.“天宫一号”是中国的第一个目标飞行器,于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射升空.在“天宫一号”飞行器的飞行过程中,其携带的太阳能对其提供能量.太阳能电池的作用是
(????
)
A.?将太阳能转化为化学能???????????????????????????????????????B.?将太阳能转化为机械能
C.?将太阳能转化为电能???????????????????????????????????????????D.?将电能转化为太阳能
2.我省首座“光充储”电动汽车充电站已投入使用,该充电站利用清洁能源,通过屋顶发电板发电,这种能源是(??
)
A.?石油??????????????????????????????????B.?天然气??????????????????????????????????C.?太阳能??????????????????????????????????D.?风能
3.关于太阳能的下列说法中,不正确的是(??
)
A.?太阳能分布广阔,获取比较方便
B.?太阳能安全、清洁,利用太阳能不会给环境带来污染
C.?太阳能是可供人类利用的一种新能源,但无法被人类直接利用
D.?对于人类来说,太阳能几乎是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源
4.许多城市都在推广利用太阳能,城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能,下列关于太阳能的说法不正确的是( )
A.?太阳是一个巨大的“核能火炉”?????????????????????????B.?太阳能为二次能源
C.?太阳能属于可再生能源???????????????????????????????????????D.?太阳能清洁,无污染
5.如图所示是一种太阳能飞机,下列说法不正确的是(
???)
A.?机翼做成上凸下平的形状可以获得向上的升力???????????B.?螺旋桨转动发出轰鸣的响声是噪声
C.?飞机在向上飞行的过程中,受到的大气压强逐渐降低???????????D.?机翼上的电池板将电能转换成太阳能
6.下列关于太阳能的利用说法正确的是(
???)
A.?绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B.?太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C.?太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D.?太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
7.关于太阳能的下列说法中,不正确的是(?
)
A.?太阳能分布广阔,获取比较方便
B.?太阳能安全、清洁,利用太阳能不会给环境带来污染
C.?太阳能是可供人类利用的一种新能源,但无法被人直接利用
D.?对于人类来说,太阳能几乎是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源
8.如图是某城市开发区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是(???
)
A.?光电池板是将电能转化为光能?????????????????????????????B.?照明灯是将内能转化为电能
C.?小风扇利用风力发电,将机械能转化为电能????????D.?蓄电池夜晚放电,将电能转化为化学能
9.课本中的插图“太阳能凉帽,电池板把太阳能转化为扇叶的动能”(如图),引发了小聪一些联想,他的下列表达错误的是(??
)
A.?太阳能实质上是太阳内部核反应释放出的能量????B.?太阳能为“二次能源”,也是不可再生能源
C.?太阳光中的可见光是电磁波????????????????????????????????D.?太阳光可以在真空中传播
10.全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”,是一款能够在不添加任何燃料的情况下昼夜飞行的飞机。当该飞机在空中水平匀速飞行时,飞机的(
)
A.?动能在减小,重力势能在增大?????????????????????????????B.?动能保持不变,重力势能在增大
C.?太阳能电池板工作时,将太阳能转化为电能???????????D.?太阳能电池板工作时,将电能转化为太阳能
11.图示为一种新型薄膜太阳能电池,厚度只有几微米,可弯曲,1g薄膜太阳能电池1h可提供6×10﹣3kW?h的电能,它可以贴在玻璃上,制成太阳能发电窗户,下列说法正确的是(??
)
A.?太阳能不是清洁能源???????????????????????????????????????????B.?太阳能从太阳传递到薄膜电池上没有能量损失
C.?薄膜太阳能电池将电能直接转化为光能???????????????D.?1g薄膜太阳能电池1h可提供2.16×104J的电能
12.我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”,它是天然气和水在低温高压下形成的固态物质,因外形晶莹剔透,酷似冰块却能燃烧而得名,是一种燃烧值高、清洁无污染的新型能源.下列说法正确的是(??
)
A.?可燃冰是可再生能源???????????????????????????????????????????B.?可燃冰的能量来自亿年前的太阳能
C.?可燃冰是核聚变反应生成的????????????????????????????????D.?可燃冰燃烧时核能转化为内能
13.以下关于太阳能使用的说法正确的是(??
)
A.?利用煤、石油和天然气等能源与太阳能完全无关
B.?利用生物质能实际上是在间接利用太阳能
C.?直接利用太阳能的技术有待进一步提高,特别是应该提高太阳能的转换效率
D.?不同颜色的物体吸收太阳能的效果相同
14.下列关于太阳能的各种说法中,正确的是(??
)
A.?太阳能还不能直接转化为能被人们利用的机械能,所以利用并不方便
B.?太阳是远古就存在的,所以它并不是新能源
C.?有时太阳能不能被直接利用,所以它是二次能源
D.?太阳能几乎是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源
15.下列说法中正确的是(??
)
A.?太阳内不停地进行聚变,太阳能实质上是核能
B.?太阳光将物体晒热是通过做功的方法使物体温度升高
C.?地球上各个位置接收太阳能的情况相同
D.?在太阳系中,只有地球才可以接收到太阳辐射的能量
二、填空题(共5题)
16.有一种太阳能风扇凉帽.凉帽的顶部装有一个太阳能电池板、电池板在太阳光的照射下。将太阳能转化为________能:太阳能属于________再生能源。
17.如图所示,是用太阳能电池板做成叶片的百叶窗,既能遮阳,还能发电。电池板将太阳能转化为电能,为蓄电池充电,蓄电池再向节能灯供电。太阳能电池板给蓄电池充电时,蓄电池相当于________(选填“用电器”或“电源”
;太阳能属于________(选填“可再生”或“不可再生”
能源。
18.如图所示是太阳能LED照明路灯,它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成。LED是一种发光二极管,通过电流可以把电能直接转化成________能。太阳能清洁无污染,是在太阳内部氢原子核发生________(选填“裂变”或“聚变”)时释放出的核能。
19.太阳是人类能源的宝库。太阳能电池板,将太阳能转化为电能,并能给蓄电池充电,将电能转化为________能储存起来;太阳能集热器给水箱中的水加热,如果水箱中有100kg水,经过一段时间照射后,温度由20℃升高到56℃,水吸收的热量是________J;如果改用燃烧天然气提供热量,且天然气完全燃烧放出热量的50%被水吸收,则需燃烧天然气________m3(c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=7.2×107J/m3)。
20.太阳能是一种________(选填“可再生”或“不可再生”)能源,某太阳能热水器装有100kg初温为20℃的冷水,经过一天的太阳照射,水温升高到65℃,则这些水吸收的热量等于完全燃烧________m3天然气所放出的热量;假如用功率为2kW的电热水器产生同样多的热量,则通电的时间为________s.(已知水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)、天然气的热值为4.2×107J/m3)。
三、综合题(共5题)
21.有一种太阳能路灯(电路如图所示),白天,光控开关S1与触点a接触,太阳能电池板为蓄电池充电;晚上,光控开关S1与触点b接触,给路灯供电。时间控制开关S2
,
晚上12点前与触点c接触,主灯发光,12点后与触点d接触,副灯发光。主灯为“24V
15W”的节能灯,副灯为“24V?
10W”的节能灯,平均每天各工作6小时。求:
(1)路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时?
(2)已知太阳能电池板的面积为0.5m2
,
每平方米平均收集功率为1.5kW,若太阳光照射10小时能使路灯正常工作5天,求太阳能电池板光电转化效率。
(3)请举出这种太阳能路灯的两个优点。
22.为牢固树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念,美丽乡村建设中大量使用了直接利用太阳能的热水器、太阳能路灯等节能环保设备。根据你所学知识完成下列问题。
(1)太阳能是在太阳内部氢原子核发生________
(选填“聚变”或“裂变”)时释放的能量;太阳能属于________能源(选填“可再生”、“不可再生”)。
(2)某团队现在正在设想研发内置太阳能电池板的新型屋顶瓦片,实现更好的节能。这种瓦片是通过________(选填“光电转化”、“光热转化”、“光化转化”)方式直接利用太阳能的。???
(3)太阳能热水器利用真空热水管给水加热,如图某太阳能热水器接收太阳能的面积为3m2,每平方米面积上1h得到太阳辐射的能量平均为2.5×106J,该热水器仅能把接受太阳能的42%转化为水的内能,若光照6h可以使热水器内初温为15℃,质量为100kg的水温度升高到多少℃
?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
23.阅读短文,回答问题。
Quaranta是当前问世的外表最圆润同时也最富动感的太阳能汽车之一(如图甲所示)。其前风窗玻璃和顶盖玻璃皆采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成,车身轻便灵活。电池完全由太阳能供能﹣﹣通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能。某辆太阳能汽车接收太阳光能的面板面积S=8m2
,
正对太阳时产生U=120V的电压,并对整车提供最大为10A的电流,机车最大可获得800W的机械功率。太阳光照射到地面上1m2面积上的辐射功率P0=1.0×103W.该车加速性能优越,从静止开始加速100m的路程最短仅需5s。
(1)车载导航系统是利用________来传递信息的;车窗玻璃能有效防止来自太阳的辐射,主要是能阻挡太阳光中的________。
(2)Quaranta在设计时充分利用了流体力学的知识。如图乙所示,当汽车行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度大,此时,上方空气压强比下方空气压强________(选填“大”或“小”)。
(3)Quaranta从静止加速100m路程的过程中可以达到的最大平均速度为________m/s。
(4)太阳能属于________(选填“常规”或“新”)能源;太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为________。
(5)若该汽车在水平路面上以最大机械功率P运动,一段时间后再将功率减小到P1
,
并保持此功率运动,其运动的速度时间图线如图丙所示,设运动过程中小车所受阻力恒定不变。则该车运动时所受阻力为________N。
24.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下图表示小华家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息.求:
(1)水在10h内吸收的热量?
(2)太阳能热水器的能量转化效率?
25.由于化石能源长期大规模开采,不久的将来会消耗殆尽,所以开发新能源、更好的利用知己能源,是全球范围内的重要课题.人们根据生活需要制成了一种新型太阳能热水器,晴天可利用太阳能集热,阴雨天可用电辅助加热.小荣家新安装了一台这种热水器,铭牌如下图.
额定电压220V
容积100L
额定功率2000W
频率50Hz
(1)太阳能热水器贮满水,水温从20°C升高到50°C时,需要吸收多少热量?
(2)用电加热时,热水器正常工作的电流为多少?(结果保留1位小数)
(3)贮满水的热水器,阴雨天时,也要使水温从20°C升高到50°C,其中50%的热量由电能辅助提供.若不计热量损失,热水器正常工作需要加热多长时间?(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
第二十二章
第3节
太阳能
一、单选题(共15题)
1.“天宫一号”是中国的第一个目标飞行器,于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射升空.在“天宫一号”飞行器的飞行过程中,其携带的太阳能对其提供能量.太阳能电池的作用是
(????
)
A.?将太阳能转化为化学能???????????????????????????????????????B.?将太阳能转化为机械能
C.?将太阳能转化为电能???????????????????????????????????????????D.?将电能转化为太阳能
【答案】
C
2.我省首座“光充储”电动汽车充电站已投入使用,该充电站利用清洁能源,通过屋顶发电板发电,这种能源是(??
)
A.?石油??????????????????????????????????B.?天然气??????????????????????????????????C.?太阳能??????????????????????????????????D.?风能
【答案】
C
3.关于太阳能的下列说法中,不正确的是(??
)
A.?太阳能分布广阔,获取比较方便
B.?太阳能安全、清洁,利用太阳能不会给环境带来污染
C.?太阳能是可供人类利用的一种新能源,但无法被人类直接利用
D.?对于人类来说,太阳能几乎是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源
【答案】
C
4.许多城市都在推广利用太阳能,城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能,下列关于太阳能的说法不正确的是( )
A.?太阳是一个巨大的“核能火炉”?????????????????????????B.?太阳能为二次能源
C.?太阳能属于可再生能源???????????????????????????????????????D.?太阳能清洁,无污染
【答案】
B
5.如图所示是一种太阳能飞机,下列说法不正确的是(
???)
A.?机翼做成上凸下平的形状可以获得向上的升力???????????B.?螺旋桨转动发出轰鸣的响声是噪声
C.?飞机在向上飞行的过程中,受到的大气压强逐渐降低???????????D.?机翼上的电池板将电能转换成太阳能
【答案】
D
6.下列关于太阳能的利用说法正确的是(
???)
A.?绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B.?太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C.?太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D.?太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
【答案】
A
7.关于太阳能的下列说法中,不正确的是(?
)
A.?太阳能分布广阔,获取比较方便
B.?太阳能安全、清洁,利用太阳能不会给环境带来污染
C.?太阳能是可供人类利用的一种新能源,但无法被人直接利用
D.?对于人类来说,太阳能几乎是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源
【答案】
C
8.如图是某城市开发区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是(???
)
A.?光电池板是将电能转化为光能?????????????????????????????B.?照明灯是将内能转化为电能
C.?小风扇利用风力发电,将机械能转化为电能????????D.?蓄电池夜晚放电,将电能转化为化学能
【答案】
C
9.课本中的插图“太阳能凉帽,电池板把太阳能转化为扇叶的动能”(如图),引发了小聪一些联想,他的下列表达错误的是(??
)
A.?太阳能实质上是太阳内部核反应释放出的能量????B.?太阳能为“二次能源”,也是不可再生能源
C.?太阳光中的可见光是电磁波????????????????????????????????D.?太阳光可以在真空中传播
【答案】
B
10.全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”,是一款能够在不添加任何燃料的情况下昼夜飞行的飞机。当该飞机在空中水平匀速飞行时,飞机的(
)
A.?动能在减小,重力势能在增大?????????????????????????????B.?动能保持不变,重力势能在增大
C.?太阳能电池板工作时,将太阳能转化为电能???????????D.?太阳能电池板工作时,将电能转化为太阳能
【答案】
C
11.图示为一种新型薄膜太阳能电池,厚度只有几微米,可弯曲,1g薄膜太阳能电池1h可提供6×10﹣3kW?h的电能,它可以贴在玻璃上,制成太阳能发电窗户,下列说法正确的是(??
)
A.?太阳能不是清洁能源???????????????????????????????????????????B.?太阳能从太阳传递到薄膜电池上没有能量损失
C.?薄膜太阳能电池将电能直接转化为光能???????????????D.?1g薄膜太阳能电池1h可提供2.16×104J的电能
【答案】
D
12.我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”,它是天然气和水在低温高压下形成的固态物质,因外形晶莹剔透,酷似冰块却能燃烧而得名,是一种燃烧值高、清洁无污染的新型能源.下列说法正确的是(??
)
A.?可燃冰是可再生能源???????????????????????????????????????????B.?可燃冰的能量来自亿年前的太阳能
C.?可燃冰是核聚变反应生成的????????????????????????????????D.?可燃冰燃烧时核能转化为内能
【答案】
B
13.以下关于太阳能使用的说法正确的是(??
)
A.?利用煤、石油和天然气等能源与太阳能完全无关
B.?利用生物质能实际上是在间接利用太阳能
C.?直接利用太阳能的技术有待进一步提高,特别是应该提高太阳能的转换效率
D.?不同颜色的物体吸收太阳能的效果相同
【答案】
B
14.下列关于太阳能的各种说法中,正确的是(??
)
A.?太阳能还不能直接转化为能被人们利用的机械能,所以利用并不方便
B.?太阳是远古就存在的,所以它并不是新能源
C.?有时太阳能不能被直接利用,所以它是二次能源
D.?太阳能几乎是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源
【答案】
D
15.下列说法中正确的是(??
)
A.?太阳内不停地进行聚变,太阳能实质上是核能
B.?太阳光将物体晒热是通过做功的方法使物体温度升高
C.?地球上各个位置接收太阳能的情况相同
D.?在太阳系中,只有地球才可以接收到太阳辐射的能量
【答案】
A
二、填空题(共5题)
16.有一种太阳能风扇凉帽.凉帽的顶部装有一个太阳能电池板、电池板在太阳光的照射下。将太阳能转化为________能:太阳能属于________再生能源。
【答案】
电;可
17.如图所示,是用太阳能电池板做成叶片的百叶窗,既能遮阳,还能发电。电池板将太阳能转化为电能,为蓄电池充电,蓄电池再向节能灯供电。太阳能电池板给蓄电池充电时,蓄电池相当于________(选填“用电器”或“电源”
;太阳能属于________(选填“可再生”或“不可再生”
能源。
【答案】
用电器;可再生
18.如图所示是太阳能LED照明路灯,它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成。LED是一种发光二极管,通过电流可以把电能直接转化成________能。太阳能清洁无污染,是在太阳内部氢原子核发生________(选填“裂变”或“聚变”)时释放出的核能。
【答案】
光;聚变
19.太阳是人类能源的宝库。太阳能电池板,将太阳能转化为电能,并能给蓄电池充电,将电能转化为________能储存起来;太阳能集热器给水箱中的水加热,如果水箱中有100kg水,经过一段时间照射后,温度由20℃升高到56℃,水吸收的热量是________J;如果改用燃烧天然气提供热量,且天然气完全燃烧放出热量的50%被水吸收,则需燃烧天然气________m3(c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=7.2×107J/m3)。
【答案】
化学;1.512×107;0.42
20.太阳能是一种________(选填“可再生”或“不可再生”)能源,某太阳能热水器装有100kg初温为20℃的冷水,经过一天的太阳照射,水温升高到65℃,则这些水吸收的热量等于完全燃烧________m3天然气所放出的热量;假如用功率为2kW的电热水器产生同样多的热量,则通电的时间为________s.(已知水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)、天然气的热值为4.2×107J/m3)。
【答案】
可再生;0.45;9450
三、综合题(共5题)
21.有一种太阳能路灯(电路如图所示),白天,光控开关S1与触点a接触,太阳能电池板为蓄电池充电;晚上,光控开关S1与触点b接触,给路灯供电。时间控制开关S2
,
晚上12点前与触点c接触,主灯发光,12点后与触点d接触,副灯发光。主灯为“24V
15W”的节能灯,副灯为“24V?
10W”的节能灯,平均每天各工作6小时。求:
(1)路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时?
(2)已知太阳能电池板的面积为0.5m2
,
每平方米平均收集功率为1.5kW,若太阳光照射10小时能使路灯正常工作5天,求太阳能电池板光电转化效率。
(3)请举出这种太阳能路灯的两个优点。
【答案】
(1)解:主灯一天消耗的电能为:
副灯一天消耗的电能为:
一天共消耗电能:
(2)解:电池板10小时收集的电能为:
路灯正常工作5天消耗的电能为:
太阳能电池板光电转化效率:
(3)①采用太阳能电池可以节约电能;②主灯和副灯切换工作,也节约电能;③太阳能零排放、无污染、取之不尽等。
22.为牢固树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念,美丽乡村建设中大量使用了直接利用太阳能的热水器、太阳能路灯等节能环保设备。根据你所学知识完成下列问题。
(1)太阳能是在太阳内部氢原子核发生________
(选填“聚变”或“裂变”)时释放的能量;太阳能属于________能源(选填“可再生”、“不可再生”)。
(2)某团队现在正在设想研发内置太阳能电池板的新型屋顶瓦片,实现更好的节能。这种瓦片是通过________(选填“光电转化”、“光热转化”、“光化转化”)方式直接利用太阳能的。???
(3)太阳能热水器利用真空热水管给水加热,如图某太阳能热水器接收太阳能的面积为3m2,每平方米面积上1h得到太阳辐射的能量平均为2.5×106J,该热水器仅能把接受太阳能的42%转化为水的内能,若光照6h可以使热水器内初温为15℃,质量为100kg的水温度升高到多少℃
?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】
(1)聚变;可再生
(2)光电转化
(3)解:水吸收的热量为:
;
根据
可得,水升高的温度为:
水温度升高到:
23.阅读短文,回答问题。
Quaranta是当前问世的外表最圆润同时也最富动感的太阳能汽车之一(如图甲所示)。其前风窗玻璃和顶盖玻璃皆采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成,车身轻便灵活。电池完全由太阳能供能﹣﹣通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能。某辆太阳能汽车接收太阳光能的面板面积S=8m2
,
正对太阳时产生U=120V的电压,并对整车提供最大为10A的电流,机车最大可获得800W的机械功率。太阳光照射到地面上1m2面积上的辐射功率P0=1.0×103W.该车加速性能优越,从静止开始加速100m的路程最短仅需5s。
(1)车载导航系统是利用________来传递信息的;车窗玻璃能有效防止来自太阳的辐射,主要是能阻挡太阳光中的________。
(2)Quaranta在设计时充分利用了流体力学的知识。如图乙所示,当汽车行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度大,此时,上方空气压强比下方空气压强________(选填“大”或“小”)。
(3)Quaranta从静止加速100m路程的过程中可以达到的最大平均速度为________m/s。
(4)太阳能属于________(选填“常规”或“新”)能源;太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为________。
(5)若该汽车在水平路面上以最大机械功率P运动,一段时间后再将功率减小到P1
,
并保持此功率运动,其运动的速度时间图线如图丙所示,设运动过程中小车所受阻力恒定不变。则该车运动时所受阻力为________N。
【答案】
(1)电磁波;紫外线
(2)小
(3)20
(4)新;15%
(5)80
24.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下图表示小华家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息.求:
(1)水在10h内吸收的热量?
(2)太阳能热水器的能量转化效率?
【答案】
(1)解:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×50℃=2.1×107J;
答:水在10h内吸收的热量是2.1×107J;
(2)解:太阳能热水器一天吸收的太阳能E=3.0×106J/h×10h=3.0×107J,
η===70%.
答:太阳能热水器的能量转化效率为70%.
25.由于化石能源长期大规模开采,不久的将来会消耗殆尽,所以开发新能源、更好的利用知己能源,是全球范围内的重要课题.人们根据生活需要制成了一种新型太阳能热水器,晴天可利用太阳能集热,阴雨天可用电辅助加热.小荣家新安装了一台这种热水器,铭牌如下图.
额定电压220V
容积100L
额定功率2000W
频率50Hz
(1)太阳能热水器贮满水,水温从20°C升高到50°C时,需要吸收多少热量?
(2)用电加热时,热水器正常工作的电流为多少?(结果保留1位小数)
(3)贮满水的热水器,阴雨天时,也要使水温从20°C升高到50°C,其中50%的热量由电能辅助提供.若不计热量损失,热水器正常工作需要加热多长时间?
【答案】
(1)解:水的体积V=100L=100dm3=0.1m3
,
由ρ=
得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)
=4.2×103J/(㎏?℃)×100㎏×(50℃﹣20℃)
=1.26×107J
(2)解:由P=UI得,热水器正常工作的电流:
I=
=
≈9.1A
(3)解:由题意知,提供的热量消耗的电能:
W=Q吸×50%=1.26×107J×50%=6.3×106J,
由P=
得,热水器正常工作需需要的加热时间:
t=
=
=3150s