Question

1．小王家新買的電熱淋浴器的銘牌如圖所示．小王按說明書要求給淋浴器裝滿水，通電50min，觀察到淋浴器上溫度計(jì)示數(shù)由23℃上升到43℃．[C_水=4.2×10³J/（kg?℃），1L=10^-3m³]
求：（1）在加熱過程中，水箱中水吸收的熱量是多少J？
（2）電熱淋浴器加熱過程中消耗的電能是多少J？
（3）該電熱淋浴器的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道水的體積和密度，根據(jù)m=ρV可求出質(zhì)量；又知道水的比熱容、初溫和末溫，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）可求出水吸收的熱量；
（2）知道通電時(shí)間和和電功率，根據(jù)W=Pt可求出消耗的電能；
（3）水吸收的熱量為有用能量，消耗的電能為總能量，利用效率公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出電熱淋浴器的效率．

解答 解：（1）電熱淋浴器裝滿水后水的體積V=50L=0.05m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.05m³=50kg，
則水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（43℃-23℃）
=4.2×10⁶J．
（2）通電時(shí)間t=50min=3000s，
由P=$\frac{W}{t}$得，消耗的電能：
W=Pt=1600W×3000s=4.8×10⁶J．
（3）電熱淋浴器的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%
=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{4.8×1{0}^{6}J}$×100%
=87.5%．
答：（1）在加熱過程中，水箱中水吸收的熱量是4.2×10⁶J；
（2）電熱淋浴器加熱過程中消耗的電能是4.8×10⁶J；
（3）該電熱淋浴器的效率是87.5%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了密度公式的應(yīng)用、熱量的計(jì)算、消耗電能的計(jì)算及效率的計(jì)算等知識(shí)，能從銘牌上得到相關(guān)信息并加以利用是本題的關(guān)鍵，注意50L≠50kg，必須利用密度公式計(jì)算質(zhì)量，雖具有一定的綜合性，但總體難度不大．