华扬1870系列太刚能热水器的数据如下表 真空管直径×长度(mm) 70×1800 规格(支管) 15 外形尺寸(mm) 1840×1597×1765 保温层(mm) 60 水箱容量(L) 150 采光面积(m2) 2.1(1)已知我市向着

问题描述:

华扬1870系列太刚能热水器的数据如下表

真空管直径×长度(mm) 70×1800 规格(支管) 15
外形尺寸(mm) 1840×1597×1765 保温层(mm) 60
水箱容量(L) 150 采光面积(m2 2.1
(1)已知我市向着阳光的地方每平方米的面积在1h内得到的太阳辐射能平均为  3×106J.若每天接收太阳能的时间以8h计算.热水器能把接收到的太阳能的50%转变成水的内能.则正常情况下一天内该热水器能把初温为20℃的一箱水加热到多少摄氏度?[已知c=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)如果换用一台标有“220V 1500W”的电热水器在额定电压下工作,把同样的一箱水加热升高相同的温度需要多长时间?
(3)如果电价为0.54元/kW•h.照此计算每月(按30天)可节省多少电费?

(1)水的质量:
m=ρv=1×103kg/m3×150×10-3m3=150kg,
由题知,在8h内水吸热:
Q=3×106J×2.1×8×50%=2.52×107J,
∵Q=cm△t
∴△t=

Q
cm
=
2.52×107J
4.2×103J/(kg•℃)×150kg
=40℃,
∴能把水加热到:
t=t0+20℃=40℃+20℃=60℃;
(2)∵电热水器在额定电压下工作,
∴电热水的电功率:
P=P=1500W,
又∵P=
W
t

∴t=
W
P
=
Q
1500W
=
2.52×107J
1500W
=16800s=4h40min;
(3)可节约电能:
W=Q=2.52×107J=7kW•h,
每月可节约电费:
0.54元×7×30=113.4元.
答:(1)正常情况下一天内该热水器能把初温为20℃的一箱水加热到60℃;
(2)如果换用电热水器,把同样的一箱水加热升高相同的温度需要4h40min;
(3)如果电价为0.54元/kW•h.照此计算每月(按30天)可节省电费1113.4元.