Một hệ làm nóng nước bằng năng lượng mặt trời có hiệu suất chuyển đối
21/28
Một hệ làm nóng nước bằng năng lượng mặt trời có hiệu suất chuyển đối \(22\% \), cuờng độ bức xạ mặt trời lên bộ thu nhiệt là \(980\;{\rm{W}}/{{\rm{m}}^2}\), diện tích bộ thu là \(20\;{{\rm{m}}^2}\). Cho nhiệt dung riêng của nước là \(4180\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}\). K, khối lượng riêng của nước là \(1000\;{\rm{kg}}/{{\rm{m}}^3}\).
Hệ thống thu nhiệt nhận được 100 J năng lượng mặt trời thì nội năng của nước tăng thêm 22 J .
Công suất bức xạ chiếu lên bộ thu nhiệt là 20 kW .
Trong 30 phút, năng lượng mặt trời chiếu lên bộ thu nhiệt là \(35,28{\rm{MJ}}\).
Nếu hệ thống đó làm nóng 40 lít nước thì trong khoảng thời gian 30 phút, nhiệt độ của nước tăng thêm \(46,{4^\circ }\).
Hiệu suất \(22\% \Rightarrow \) a) Đúng
\(P = IS = 980 \cdot 20 = 19600\;{\rm{W}} \Rightarrow \) b) Sai
\(A = Pt = 19600 \cdot 30 \cdot 60 = 35,28 \cdot {10^6}J = 35,28MJ \Rightarrow \) c) Đúng
\(Q = HA = 0,22 \cdot 35,28 \cdot {10^6} = 7,7616 \cdot {10^6}J\)
\(m = VD = 40 \cdot {10^{ - 3}} \cdot 1000 = 40\;{\rm{kg}}\)
\(Q = mc\Delta t \Rightarrow 7,7616 \cdot {10^6} = 40 \cdot 4180 \cdot \Delta t \Rightarrow \Delta t \approx 46,{4^\circ }{\rm{C}} \Rightarrow \) d) Đúng