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(2013•南川区模拟)重庆市实行巴渝民居改造后,为节能减排,多数家庭的房顶都安装了太阳能热水器.大鹏家最近安装一台太阳

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/14 01:08:53
(2013•南川区模拟)重庆市实行巴渝民居改造后,为节能减排,多数家庭的房顶都安装了太阳能热水器.大鹏家最近安装一台太阳能、电能两用热水器,铭牌右表所示:(结果保留一位小数)
XX牌热水器
型号V-55 额定容积100L
额定电压220V 额定频率50Hz
额定功率1500W 防水等级
(1)太阳能热水器贮满水,在太阳光照射下,水温从20℃上升到50℃时吸收多少热量?(1L=10-3m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)
(2)我市冬季日照时间不长且强度较弱,太阳能热水器需启动电辅助加热装置,在上述(1)情况下加热器正常工作用了2.5小时,则此热水器的效率约为多少?
(3)该装置既能加热,也能保温.其简化电路如图所示.正常工作时供电电压U=220V,加热总电功率为1500W,保温总电功率为150W,那么电路中电阻R1、R2各是多少欧?
(1)∵ρ=
m
V,
∴m=ρV=1.0×103kg/m3×100×10-3m3=100kg,
Q=cm(t-t0
=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(50℃-20℃)
=1.26×107J,
(2)W=Pt=1500W×2.5×3600s=1.35×107J
η=
Q吸
W×100%=
1.26×107J
1.35×107J×100%≈93.3%;
(3)K闭合时电热器处于加热状态,
由P=
U2
R得:
R1=
U2
P1=
(220V)2
1500W≈32.3Ω,
K断开时电热器处于保温状态,P=
U2
R1+R2
R2=
U2
P总-R1=
(220V)2
150W-32.3Ω=290.4Ω.
答:(1)水温从20℃上升到50℃时吸收1.26×107J的热量;
(2)此热水器的效率约为93.3%;
(3)电路中电阻R1、R2各是32.3Ω、290.4Ω.