Dùng thông tin sau cho hai câu dưới đây: Một gia đình sử dụng máy nước nóng năng lượng mặt

Dùng thông tin sau cho hai câu dưới đây: Một gia đình sử dụng máy nước nóng năng lượng mặt trời loại ống chân không để cung cấp nước sinh hoạt. Diện tích bề mặt thu bức xạ ánh sáng mặt trời của máy là $6\text{m}^{2}$. Năng lượng bức xạ mặt trời chiếu vào bề mặt thu có công suất trên mỗi mét vuông là $1000\text{W}$. Biết hiệu suất chuyển hóa năng lượng mặt trời thành nhiệt năng làm nóng nước của hệ thống là $70\%$. Cho nhiệt dung riêng của nước là $c = 4200\text{J/(kg}\text{.K)}$ và sự hao phí nhiệt ra môi trường qua hệ thống ống dẫn là không đáng kể.

Trả lời cho các câu 1, 2 dưới đây:

Câu hỏi số 1:

Vận dụng

Công suất nhiệt có ích mà máy nước nóng cung cấp để đun nóng nước là bao nhiêu Watt (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Xem lời giải

Câu hỏi:956073

Phương pháp giải

Sử dụng công thức tính công suất bức xạ toàn phần và công suất có ích của máy nước nóng năng lượng mặt trời:

Công suất toàn phần: $P_{tp} = P_{0} \cdot S$

Công suất có ích: $P_{ci} = P_{tp} \cdot H$

Giải chi tiết

Tổng công suất bức xạ mặt trời chiếu vào bề mặt của máy nước nóng là:

$P_{tp} = P_{0} \cdot S = 1000.6 = 6000\text{(W)}$

Công suất nhiệt có ích mà máy nước nóng cung cấp để đun nóng nước là:

$P_{ci} = P_{tp} \cdot H = 6000.0,7 = 4200\text{(W)}$

Đáp án cần điền là: 4200

Câu hỏi số 2:

Vận dụng

Nguồn nước lạnh cấp vào máy có nhiệt độ là $20^{0}\text{C}$. Để nước nóng đi ra khỏi máy liên tục đạt nhiệt độ $50^{0}\text{C}$ thì lưu lượng nước chảy qua máy phải bằng bao nhiêu kg/phút (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Xem lời giải

Câu hỏi:956074

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính nhiệt lượng: $Q = m \cdot c \cdot \Delta t$

Mối liên hệ giữa công suất và nhiệt lượng: $P_{ci} = \dfrac{Q}{t}$

Tính lưu lượng nước: $L = \dfrac{m}{t}$

Giải chi tiết

Gọi $L_{s}$ là khối lượng nước chảy qua máy trong $1\text{~s}$ (kg/s). Trong thời gian $t = 1\text{~s}$, khối lượng nước được đun nóng là $m = L_{s}\text{(kg)}$.

Nhiệt lượng cần cung cấp để khối lượng nước này tăng từ $t_{1} = 20^{0}\text{C}$ lên $t_{2} = 50^{0}\text{C}$ là:

$Q = m \cdot c \cdot (t_{2} - t_{1}) = L_{s} \cdot 4200 \cdot (50 - 20) = 126000 \cdot L_{s}\text{(J)}$

Vì công suất nhiệt có ích bằng nhiệt lượng cung cấp cho nước trong 1 giây nên:

$\left. P_{ci} = \dfrac{Q}{t}\Rightarrow 4200 = \dfrac{126000 \cdot L_{s}}{1}\Rightarrow L_{s} = \dfrac{4200}{126000} = \dfrac{1}{30}\text{(kg/s)} \right.$

Đổi lưu lượng này sang đơn vị kg/phút:

$L_{\text{phút}} = L_{s} \cdot 60 = \dfrac{1}{30} \cdot 60 = 2\text{(kg/phút)}$

Đáp án cần điền là: 2

Quảng cáo

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.