李刚同学家有一台太阳能热水器,安装在离地面5m高的屋顶上.经测量热水器可将100L初温为15℃的水加热到65℃.(g取10N/kg)(1)把这些水从地面输送到屋顶上的热水器中,需对水做多少-物理

题目简介

李刚同学家有一台太阳能热水器,安装在离地面5m高的屋顶上.经测量热水器可将100L初温为15℃的水加热到65℃.(g取10N/kg)(1)把这些水从地面输送到屋顶上的热水器中,需对水做多少-物理

题目详情

李刚同学家有一台太阳能热水器,安装在离地面5m高的屋顶上.经测量热水器可将100L初温为15℃的水加热到65℃.(g取10N/kg)
(1)把这些水从地面输送到屋顶上的热水器中,需对水做多少功?(热水器自身高度不计).
(2)这些水需吸收多少太阳能?
(3)若用燃气热水器使100L初温为15℃的水加热到65℃,热水器的热效率为40%,约需燃烧多少煤气?已知煤气的热值约为4.0×107 J/kg.
题型:问答题难度:中档来源:聊城

答案


(1)∵ρ=class="stub"m
V

∴水的质量:
m=ρV=1×103kg/m3×100×10-3m3=100kg,
水的重力:
G=mg=100kg×10N/kg=1000N;
对水做的功:
W=Gh=1000N×5m=5000J;
(2)水要从太阳那里吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(65℃-15℃)=2.1×107J;
(3)∵η=
Q
Q

∴Q放=
Q
η
=
2.1×107J
40%
=5.25×107J;
∵Q放=qm,
∴需要煤气的质量:
m=
Q
q
=
5.25×107J
4.0×107J/kg
≈1.31kg.
答:(1)把这些水从地面输送到屋顶上的热水器中,需对水做功5000J;
(2)这些水需吸收2.1×107J的太阳能;
(3)约需燃烧1.31kg煤气.

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