Question

5．標(biāo)有“220V  2000W”的電熱水器容量50L，當(dāng)電熱水器裝滿水時(shí)，水溫升高1℃吸收的熱量是2.1×10⁵J．若電熱水器的效率為87.5%，電熱水器正常工作時(shí)水溫升高1℃需加熱的時(shí)間是2min．[水的密度為1.0×l0³kg/m³，水的比熱容為4.2×l0³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）知道電熱水器的容量，即裝滿水的體積，利用密度公式求水的質(zhì)量；又知道水的溫度變化和水的比熱容，根據(jù)吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）根據(jù)效率公式求出消耗的電能，電熱水器正常工作時(shí)的電功率等于其額定功率，利用t=$\frac{W}{P}$求出給水加熱的時(shí)間．

解答 解：（1）電熱水器裝滿水時(shí)水的體積：V=5L=50×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：m=ρV=1.0×10³kg/m³×50×10^-3m³=50kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×1℃=2.1×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{W}_{電}}$得消耗的電能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.1×1{0}^{5}J}{87.5%}$=2.4×10⁵J，
因?yàn)殡姛崴�器正常工作，所以P=P_額=2000W，
根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可得，給水加熱的時(shí)間：
t=$\frac{{W}_{電}}{P}$=$\frac{2.4×1{0}^{5}J}{2000W}$=120s=2min
故答案為：2.1×10⁵；2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了密度公式、吸熱公式、效率公式、電功率公式的應(yīng)用，與生活相連，使學(xué)生覺(jué)得學(xué)了物理有用，計(jì)算時(shí)注意單位的統(tǒng)一．