JavaScript is required

Câu hỏi:

Hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời (bình nước nóng NLMT) hoạt động dựa trên nguyên lý đối lưu nhiệt tự nhiên. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào, các bộ phận hấp thụ nhiệt (như ống chân không, ống dầu hoặc tấm phẳng) sẽ chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành nhiệt năng để làm nóng nước trong bình chứa. Một bình nước nóng NLMT có hiệu suất \(25\% \) (nghĩa là \(25\% \) năng lượng Mặt trời dùng để làm nóng nước) làm tăng nhiệt độ của 30 lít nước từ 30oC đến 50oC trong 1 giờ khi cường độ ánh sáng Mặt Trời là \(1000\;{\rm{W}}/{{\rm{m}}^2}\). Cho nhiệt dung riêng của nước là \(4200\;{\rm{J}}/({\rm{kg}}.{\rm{K}})\), khối lượng riêng của nước là \(1000\;{\rm{kg}}/{{\rm{m}}^3}\). Diện tích tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng Mặt Trời của bộ phận hấp thụ nhiệt là bao nhiêu \({{\rm{m}}^2}\) (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

c (ảnh 1)

Trả lời:

Đáp án đúng:


Đầu tiên, ta tính nhiệt lượng cần thiết để làm nóng 30 lít nước từ 30oC đến 50oC:
  • $m = 30 \; lít = 30 \; kg$ (vì khối lượng riêng của nước là $1000 \; kg/m^3$)
  • $\Delta t = 50 - 30 = 20 \; ^oC = 20 \; K$
  • $Q = m \cdot c \cdot \Delta t = 30 \cdot 4200 \cdot 20 = 2520000 \; J$
Nhiệt lượng này được cung cấp bởi 25% năng lượng Mặt Trời trong 1 giờ (3600 giây). Gọi $S$ là diện tích cần tìm:
  • Năng lượng Mặt Trời chiếu vào trong 1 giờ: $E = P \cdot t = 1000 \cdot S \cdot 3600 \; J$
  • $\(25\% \)$ năng lượng này được dùng để làm nóng nước: $0.25 \cdot E = 0.25 \cdot 1000 \cdot S \cdot 3600 \; J$
  • Ta có: $0.25 \cdot 1000 \cdot S \cdot 3600 = 2520000$
  • Suy ra: $S = \frac{2520000}{0.25 \cdot 1000 \cdot 3600} = 2.8 \; m^2$
Vậy, diện tích cần tìm là 2,8 m2.

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

Câu hỏi liên quan