Question

華揚1870系列太剛能熱水器的數據如下：

真空管直徑×長度（mm）	70×1800	規格（支管）	15
外型尺寸（mm）	1840×1597×1765	保溫層（mm）	60
水箱容量（L）	150	采光面積（m2）	2.1

（1）已知我市向著陽光的地方每平方米的面積在1h內得到的太陽輻射能平均為  3×10⁶J．若每天接收太陽能的時間以8h計算．熱水器能把接收到的太陽能的50％轉變成水的內能．則正常情況下一天內該熱水器能把初溫為20℃的一箱水加熱到多少攝氏度？[已知c_水=4.2×10³J／（kg?℃）]

（2）如果換用一臺標有“220V 1500W”的電熱水器在額定電壓下工作，把同樣的一箱水加熱升高相同的溫度需要多長時間？

（3）如果電價為0.54元／kW?h．照此計算每月（按30天）可節省多少電費？

Answer 1

解（1）8h內太陽能熱水器接收的太陽能

       Q=3×10⁶J/（m²?h）×2.1m²×8h=5.04×10⁷J

       8h內太陽能熱水器轉變成水的內能

       Q_水=5.04×10⁷J×50%=2.52×10⁷J

       水箱內水的質量m=150kg

       由Q=cm(t-t₀)得

      

 （2）電熱器加熱同樣一箱水升高相同溫度需消耗的電能

      W=Q_水=2.5210⁷J

      由P=得電熱器加熱水的時間

     

（3）W=J=7kW?h

     每月可節省電費

     0.54元/kW?h×7kW?h×30=113.4元。