小明家里添购了一太阳能热水器,铭牌如图所示,将此太阳能热水器安放在七楼的屋顶.
(1)当用此热水器向五楼的浴室供应热水,浴室离热水器大约h=10m高度差,估算热水出水口的水压约为多少N?(热水管的横截面积S=2cm2,水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(2)正常日照条件下集热管每小时共吸收太阳能约为Q=4.2×10?6J,不计热量损失.则该热水器每小时能使水温升高多少℃?(水的比热容c水=4.2×103J/kg?℃)
(3)以每天平均日照时间5小时计算,使用此太阳能热水器相当于每月节约使用多少kg的液化气?(液化气的热值约8.4×107J/kg)
型????号JL-88自身质量/kg40水?容?量/L50规????格/m2m×1.2m×0.4m
网友回答
解:(1)热水出水口的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=105Pa,
根据p=可得:
水压F=pS=105Pa×2×10-4m2=20N;
(2)根据ρ=得:
热水器内水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg,
∵不计热量损失时,
∴Q吸=Q=4.2×106J,
根据Q吸=cm△t可得,该热水器每小时能使水温升高的温度:
△t===20℃;
(3)每天平均日照时间5小时吸收的热量:
Q总=5Q=5×4.2×106J=2.1×107J,
根据Q=mq可得:
所需液化气的质量m′===0.25kg.
答:(1)热水出水口的水压约为20N;
(2)该热水器每小时能使水温升高20℃;
(3)使用此太阳能热水器相当于每月节约使用0.25kg的液化气.解析分析:(1)已知浴室离热水器的高度差和水的密度,根据p=ρgh求出热水出水口的压强,再根据p=求出水压;(2)先根据密度公式求出热水器内水的质量,不计热量损失时,水吸收的热量等于集热管每小时共吸收太阳能,根据Q吸=cm△t求出该热水器每小时能使水温升高的温度;(3)根据题意求出每天平均日照时间5小时吸收的热量即为液化气完全燃烧放出的热量,再根据Q=mq求出所需液化气的质量.点评:本题考查了液体压强公式、固体压强公式、密度公式、吸热公式、燃料热值等相关的计算,涉及的知识点较多,综合性强,计算过程要注意单位的换算.