太阳能的相关计算 知识点题库

某太阳能热水器公司研制出一种新的太阳能、电能两用热水器．天气晴朗时使用太阳能；在阳光不足时，用电热丝辅助加热．实物如图所示，热水器铭牌如表：

**牌热水器
型号﹣18A	集热管数28支	额定频率50Hz
水箱体积200L	集热管管长180cm	额定电压220V
防水等级A	系统水压3.0MPa	额定功率4400W

（1）电热水器正常工作时，电热丝的电阻和电流各是多少？

（2）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了多热量？

（3）若通过完全燃烧天然气加热一满箱水，使其温度从20℃升高到50℃时，不考虑热量的损失，需要多少立方天然气？（天然气的热值为4.0×10⁹J/m³）

（4）由于天气不好，太阳能热水器只将水加热到35℃，现要通过电热丝将水加到50℃使用，需电加热器正常工作多少秒？（设电能转化为内能的效率为70%）

太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，热水器每小时平均接收4.2×10⁶J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高40℃．求：

（1）热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容C=4.2×10³J/（kg•℃）]

（2）热水器5小时内接收到的太阳能E；

（3）热水器的效率η；

（4）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×10⁷J/kg，假设煤气燃烧放出的热量有80%被水吸收）

图中是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射﹣段时间后，水温从10℃升高到50℃．试求：

安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用．如图所示，一太阳能热水器内装有质量为250kg，温度为20℃的水，在阳光照射一段时间后，水温升高到80℃．[c_水=4.2×10³ J/（kg•℃）]

小明家新安装了一台水箱能容纳500kg水的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光照射，水温由原来的20℃升高到了40℃．[水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg•℃）、焦炭的热值q=3.0×10⁷J/kg]

太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点，当它吸收太阳能后，水的温度将会．某太阳能热水器盛有l00kg的水，若水温由20℃升高到70℃，则水箱里的水吸收了 J的热量〔C_水=4.2×10³J/（Kg•℃）〕

“神舟八号”飞船返回舱进入大气层后，由于空气摩擦，外壳烧得通红，这是通过的方法改变物体的内能的；太阳能是一种清洁能源．某太阳能热水器每天能使200kg的水温度升高30℃，那么这些水吸收的热量为 J，相当于完全燃烧 m³的天然气放出的热量．[天然气的热值取7×10⁷J/m³ ， 水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）]．

如图是“光电互补型”太阳能热水器，晴天以吸收太阳能作为加热方式，阴雨天可用电加热方式．某该种太阳能热水器水箱内的水为120kg，当水温由15℃升高到45℃时，求：

太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×10⁶J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温升高到40℃．求：

某品牌太阳能热水器内装有50kg的水，阳光照射一段时间后，热水器中的水从15℃升高到55℃，热水器中的水吸收的太阳能为 J；同样的水改用电加热，则消耗的电能为 kW•h[已知水的比热容C_水=4.2×10³J/（kg•℃），热水器热散失忽略不计]．

下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息：

太阳照射时间/h	太阳能转换为水的内能的效率	热水器最大水容量/L
10	50%	80
水升高的温度/℃	水的比热容/[J•（kg•℃）﹣1]	水的密度/（kg•m﹣3）
50	4.2×103	1.0×103

请根据上表信息，求

太阳能具有清洁无污染、可再生等优点，是最有开发前景的新能源之一.小明家新安装了一台容积为200kg的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到50℃.则：

太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息：

 

其中太阳辐射功率是指 1h 内投射到 1m ² 面积上的太阳能．求：

阅读短文，回答问题。

美国建筑师凯文•朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市（如图所示）。漂浮城市装有动力装置，可以移动。该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的，强风能从中通过，可以确保当飓风来临时，把飓风对建筑的破坏降至最低。该漂浮城市高达360m，占地270万平方米，可容纳多达4万居民。酒店、商店，只要是普通城市有的，这里都一应俱全。漂浮城市的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为8.0×10⁸W。

太阳是人类能源的宝库。太阳能电池板，将太阳能转化为电能，并能给蓄电池充电，将电能转化为能储存起来；太阳能集热器给水箱中的水加热，如果水箱中有100kg水，经过一段时间照射后，温度由20℃升高到56℃，水吸收的热量是J；如果改用燃烧天然气提供热量，且天然气完全燃烧放出热量的50%被水吸收，则需燃烧天然气m³(c_水=4.2×10³J/(kg·℃)，q_天然气=7.2×10⁷J/m³)。

一个能装水100L的太阳能晒水箱，其接收太阳能的面积为2m² ， 该晒水箱接受的太阳辐射能为E=3.2×10⁶J/（h•m²）。求：

太阳能是一种相对清洁取之不尽的能源，太阳能热水器就是利用太阳能给水加热的装置。下表是小明家的太阳能热水器在一天中阳光照射下的相关信息：

太阳照射时间/h	装水量/kg	吸热板面积/m2	水升高的温度/℃	水的比热容/[J/kg•℃]
10	100	2.5	50	4.2×10 3

图1是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该船长30米，宽15米，排水量60吨，船的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为1.6×10⁵W，若接收的太阳能只用来驱动船前进。在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图2甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图2乙所示。（g取10N/kg）

求：

太阳能热水器是把太阳能转换成内能的设备，太阳能热水器每小时接收4.2×10⁶J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水加热到40℃。求：

××牌电烤箱
额定电压		220V
额定 功率	高温档	1100W
	低温档	440W
电源频率		50HZ

如图所示是太阳能LED路灯，白天有日照时，电池板将太阳能转化为电能并储存在锂电池中，晚上锂电池给LED路灯系统供电提供照明，已知：太阳能电池板输出参数为“20V 5A”，有效面积为0.5m²；正常日照时，太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×10³J（即为0.8×10³W/m²）。