Question

【題目】小陽家住在節(jié)能示范小區(qū)，小區(qū)建設(shè)時為每家都設(shè)計了如圖所示的嵌入式太陽能陽臺，它的集熱器作為陽臺一部分，與建筑完美結(jié)合，同時該太陽能熱水器還具備電輔助加熱功能，可不間斷地為家庭提供生活熱水。其相關(guān)參數(shù)見下表。

集熱器面積/	水箱容量/L	電輔加熱器功率/W
2.4	120	2000

(1)保溫水箱安裝于陽臺上方，通過自然循環(huán)換熱，將熱能儲存到水箱，沒有其他能源消耗（完全免費熱水）。熱水器的集熱器將太陽能轉(zhuǎn)化為_______能，熱水之所以能自然向上循環(huán)到水箱，是因為集熱器中的水溫度升高，密度變______（填“大”或“小”）。

(2)小陽查閱資料得知，當(dāng)?shù)叵募厩缣鞎r，平均太陽輻射功率為 1.95×106J/（m2·h），平均每天光照時間為10h，該熱水器一天內(nèi)能將水箱中的水從 20℃加熱至 70℃，則一天內(nèi)此水箱中的水吸收的熱量是______？該太陽能熱水器的光熱轉(zhuǎn)換效率是多少______？（百分號前保留一位小數(shù)）

(3)如果連續(xù)陰雨天（不計太陽輻射），需要開啟電輔助加熱，要升高相同溫度，至少需要正常工作______時間？

Answer 1

【答案】內(nèi) 小 2.25×107 53.8% 3.5

【解析】

(1)[1]集熱器中的水溫度升高，熱水器的集熱器將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

[2]熱水之所以能自然向上循環(huán)到水箱，是因為集熱器中的水溫度升高時，質(zhì)量不變，體積變大，根據(jù)公式可知：熱水的密度變小。

(2)[3]已知當(dāng)?shù)叵募厩缣鞎r，平均太陽輻射功率為

該熱水器在10h內(nèi)接收到的太陽能為

熱水器水箱中水的質(zhì)量為

加熱過程中水吸收的熱量

[4]該太陽能熱水器的光熱轉(zhuǎn)換效率是

(3)[5]若開啟電輔助加熱，要升高相同溫度，水吸收的熱量不變，即

至少需要正常工作的時間為