目前市场上出现了一种新型热水器--空气能热水器,也称空气源热水器,它是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置.其工作原理是:空气能热水器在工作时,吸收
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目前市场上出现了一种新型热水器--空气能热水器,也称空气源热水器,它是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置.其工作原理是:空气能热水器在工作时,吸收空气中的能量为Q1,消耗的电能为Q2,通过热交换使热水得到的能量为Q3,即Q3=Q1+Q2.所以它的热效率(Q3/Q2的比值)可以达到300%~500%.问: (1)若电热水器的热效率是80%,空气能热水器的热效率是400%,现将100kg的水从15℃加热到55℃,使用电功率都是1400W的电热水器和空气能热水器分别耗电多少?所用时间分别是多少?(水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)) (2)请你根据以上计算说明,空气能热水器与电热水器相比,有哪些优点? |
答案
(1)Q3=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(55℃-15℃)=1.68×107J, W电=Pt1=1400W×t1, Q3=η1W电, 1.68×107J=80%×1400W×t1, ∴t1=1.5×104s, W电=Pt1=1400W×1.5×104s=2.1×107J. Q2=W=Pt2, η2==, 400%=, ∴t2=3×103s, W=Pt2=1400W×3×103s=4.2×106J. 答:电热水器用时1.5×104s,耗电2.1×107J.空气能热水器用时3×103s,耗电4.2×106J. (2)将100kg的水从15℃加热到55℃,电热水器用时1.5×104s,耗电2.1×107J.空气能热水器用时3×103s,耗电4.2×106J.所以空气能热水器节能、节时. |
举一反三
有一太阳能热水器,水箱的容积为160升,装满水后,若水温由20℃升高到70℃,其效率为30%,则该热水器直接接受的太阳能是多少? |
有一种太阳能热水器,它是通过真空镀膜管接收太阳能,并将接收的太阳能转化为水的内能,该电热水器的光热转换效率是40%.已知晴天时太阳光照射热水器的平均功率为5.25×106J/h,每天接收太阳能的时问按8h计算.求: (1)晴天时每天接收的太阳能有多少转化为水的内能? (2)晴天时每天接收的太阳能可以将125kg、初温为30℃的水加热到多少摄氏度?[水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)]. |
500g木炭完全燃烧放出的热量被100kg温度为20℃的水吸收,可使水的温度升高多少?(不计热量损失,木炭的热值q为3.4×107J/Kg) |
火锅是用“固体酒精”作为燃料的, (1)已知这种燃料的热值是107J/kg,若完全燃烧0.2kg“固体酒精”则放出多少J的热量? (2)若这些热量21%被火锅中的水吸收,则能使多少kg的水的温度升高80℃?(已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃). (3)若用“220V 1000W”的电热水器加热同样多的水,使水的温度升高80℃,需要多少时间? |
小明家有一款太阳能热水器,铭牌上的部分参数如下表所示,将它安装在阳光充足的水平台面上,并装满水.
型 号 | JL--88 | 水容量/L | 100 | 自身质量/kg | 40 |
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