Question

現有一臺太陽能、電能兩用熱水器，它的容積為100L．
求：
（1）若此熱水器裝滿20℃的水，要使水溫升高到40℃，需要吸收多少熱量？
（2）該電加熱器的額定電壓為220V，額定功率為2kW．若水箱中的水用電加熱器來加熱，仍是滿箱水的溫度從20℃升高到40℃，需要電加熱器正常工作多長時間？（假定所消耗的電能全部轉化為水的內能）[水的比熱為4.2×10³J/]．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用吸熱公式Q=cm△t可計算吸收熱量的多少；
（2）用電加熱器來加熱時，假定所消耗的電能全部轉化為水的內能，則W=Q，利用公式t=計算加熱時間．
解答：解：（1）水的質量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×100×10^-3m³=100kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t）=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（40℃-20℃）=8.4×10⁶J．
（2）假定所消耗的電能全部轉化為水的內能，則W=Q，
∴t====4.2×10³s=70min．
 答：（1）水需要吸收的熱量為8.4×10⁶J；
（2）需要電加熱器正常工作70min．
點評：本題考查了學生對密度公式、吸熱公式、電功率的公式的了解與掌握，是一道電學、熱學的綜合計算題，知識點多、綜合性強．