太阳能具有哪些优点对环保有哪些好处

太阳能热水器有经济、安全、卫生、环保和节能等优点.图所示为一种太阳能热水器,该热水器的集热器的有效采光面积为3m3,能在8h内将225L水的温度升高40℃.设热水器每平方米面积每秒接收太阳辐射能1.4×103J,即P0=1.4×1O3J/(kg·℃).该太阳能热水器的效率是多大?(结果保留两位有效数字)[水的比热容c=4.2×1O3J/(kg·℃)].
已知水的体积和密度,可利用公式m=ρV计算质量,已知水的比热容和温度变化,可利用公式Q吸=Cm△t计算水吸收的热量,已知太阳能热水器每平方米面积每秒接收太阳辐射能1.4×1O3J,已知采光面积,便可以计算出太阳能热水器8h得到太阳的辐射热量Q,最后利用公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$计算太阳能热水器的效率.
∵V=225L=225dm3=0.225m3,ρ=1.0×103kg/m3,
∴m=ρV=0.225m3×1.0×103kg/m3=225kg,
则水吸收的热量:
Q吸=Cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×225kg×40℃=3.78×107J;
∵P0=1.4×103J/(m2·s),
∴太阳能热水器8h得到太阳的辐射热量为:
Q=3m2×8×3600s×1.4×103J/(m2·s)=1.2096×108J,
所以,太阳能热水器的效率为:
η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$=$\frac{{3.78×10}^{7}J}{{1.2096×10}^{8}J}$≈31%.
答:该太阳能热水器的效率是31%.

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