下面是某太阳能热水器铭牌上的一组技术参数.型  号 真空管/mm直径×长度 容积/L 集热管采光面积/m2 吸热功率/W 水温/℃A821-1.8m Φ58×1800 200 2.90 1200~2100 40~98其中“吸热功率”是指:在阳光照射下,集热管每秒钟吸收太阳辐射的能量(热量).若此热水器中装满20℃的冷水,按最大吸热功率计算,求4小时后水所达到的温度[不计热量散失.水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)].

问题描述:

下面是某太阳能热水器铭牌上的一组技术参数.

型  号 真空管/mm
直径×长度
容积/L 集热管采光面积/m2 吸热功率/W 水温/℃
A821-1.8m Φ58×1800 200 2.90 1200~2100 40~98
其中“吸热功率”是指:在阳光照射下,集热管每秒钟吸收太阳辐射的能量(热量).若此热水器中装满20℃的冷水,按最大吸热功率计算,求4小时后水所达到的温度[不计热量散失.水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)].

∵ρ=

m
V

∴水的质量:m=ρV=1.0×103 kg/m3×200×10-3 m3=200kg,
集热管吸收的热量Q=PT,
设4小时后水所达到的温度为t,
水所吸收的热量Q=cm(t-t0),
水吸收的热量Q=Q,
即:4.2×103J/(kg•℃)×(t-20℃)×200kg=2100W×4×3600s
解得:t=56℃;
答:4小时后水所达到的温度为56℃.
答案解析:由密度公式的变形公式求出水的质量;
水所吸收的热量等于集热管吸收的太阳能,
根据热量公式可以求出水所能达到的温度.
考试点:密度公式的应用;热量的计算.

知识点:本题考查了求水的末温,应用密度公式的变形公式、热量公式即可正确解题.