太阳能热水器的水在排水阀处产生的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×18m=1.8×105Pa, 进水口处最小水压: p小=p=1.8×105Pa;
3
(3)水的体积V=100L=0.1m,
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水的质量m=ρV=1.0×10kg/m×0.1m=100kg,
水箱内的水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(65℃﹣15℃)=2.1×107J, 如果靠煤气燃烧放出这些热量,需完全燃烧煤气的体积为: V=
=
3
=0.525m,
(4)由P=可得,电加热器的电阻:
R===Ω,
当电热器200V实际功率为: P=
=
≈1983.5W;
把满箱水温度提高10℃需吸收的热量为:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×10℃=4.2×106J,
6
这些热量由电加热器来加热提供,所以W=Q放=Q吸=4.2×10J,
需加热的时间t==≈2117.4s≈35.3min。
答:(1)I应打开,II应关闭;此时水塔、自来水管与热水器的水箱、排气管、溢流管它们共同构成的物理模型是连通器;
5
(2)进水阀处水压至少为1.8×10Pa时才能顺利上水; 3
(3)相当于0.525m的煤气完全燃烧放出的热量;
(4)要把满箱水温度提高10℃,需加热的时间约为35.3min。
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