Một hệ làm nóng nước bằng năng lượng mặt trời có hiệu suất chuyển đổi 22%, cường độ bức xạ mặt trời lên bộ thu nhiệt là 980 W/m2, diện tích bộ thu là 20 m2. Cho nhiệt dung riêng của nước là 4
23/28
Một hệ làm nóng nước bằng năng lượng mặt trời có hiệu suất chuyển đổi 22%, cường độ bức xạ mặt trời lên bộ thu nhiệt là 980 W/m2, diện tích bộ thu là 20 m2. Cho nhiệt dung riêng của nước là 4180 J/kg.K, khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3.
Nếu hệ thống đó làm nóng 40 lít nước thì trong khoảng thời gian 30 phút, nhiệt độ của nước tăng thêm 46,40C.
Công suất bức xạ chiếu lên bộ thu nhiệt là 20 kW.
Hệ thống thu nhiệt nhận được 100 J năng lượng mặt trời thì nội năng của nước tăng thêm 22 J.
Trong 30 phút, năng lượng mặt trời chiếu lên bộ thu nhiệt là 35,28 MJ.
a) Đúng
Công suất bức xạ nhận được là P = 980×20 = 19600 W. Công suất có ích là P_h = 0,22×19600 = 4312 W. Trong 30 phút, nhiệt lượng có ích Q = 4312×1800 = 7,7616×10^6 J. Với 40 kg nước, Δt = Q/(mc) = 7,7616×10^6/(40×4180) ≈ 46,4°C.
b) Sai
Công suất bức xạ là 19,6 kW, không phải 20 kW.
c) Đúng
Hiệu suất 22% nghĩa là 100 J năng lượng mặt trời làm tăng nội năng nước thêm 22 J.
d) Đúng
Năng lượng mặt trời chiếu lên bộ thu trong 30 phút là 19600×1800 = 35,28 MJ.