Question

7．小聰家太陽(yáng)能熱水器的容量為200L．有一天，小聰為了探究家里太陽(yáng)能熱水器的節(jié)能效果，每隔1小時(shí)記錄裝滿水時(shí)太陽(yáng)能熱水器的水溫，記錄數(shù)據(jù)如下表

時(shí)刻	8：00	9：00	10：00	11：00	12：00	13：00	14：00	15：00	16：00	17：00
溫度（℃）	36	38	41	45	49	55	58	60	61	61

（1）太陽(yáng)能熱水器的功率最大的一小時(shí)是12：00～13：00
（2）從8：00至17：00，熱水器的水吸收的熱量是2.1×10⁷J．
若用電熱水器加熱同樣的水至少需要消耗電能5.83kW•h．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）由題意可知，太陽(yáng)能熱水器的功率最大時(shí)，水吸收的熱量最多，根據(jù)Q=cm△t可知此時(shí)一小時(shí)內(nèi)水溫變化應(yīng)最大，分析表中數(shù)據(jù)，得出結(jié)論．
（2）根據(jù)m=ρV和Q=cm△t求出從8：00至17：00熱水器的水吸收的熱量；因電熱水器為純電阻電路，根據(jù)Q=W求出加熱同樣的水至少需要消耗電能．

解答 解：（1）太陽(yáng)能熱水器的功率最大時(shí)，水吸收的熱量最多，根據(jù)Q=cm△t可知一小時(shí)內(nèi)水溫變化最大；
由表格可知，當(dāng)12：00到13：00時(shí)，水溫變化最大為6℃，故此時(shí)間段太陽(yáng)能熱水器的功率最大．
（2）當(dāng)從8：00至17：00時(shí)，水溫的變化量：
△t=61℃-36℃=25℃，
熱水器的水吸收的熱量：
Q=cm△t=cρV△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.0×10³kg/m³×200×10^-3m³×25℃=2.1×10⁷J；
因電熱水器為純電阻電路，
所以若用電熱水器加熱同樣的水至少需要消耗電能：
W=Q=2.1×10⁷J≈5.83kW•h．
故答案為：（1）12：00～13：00；
（2）2.1×10⁷；5.83．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了質(zhì)量、吸熱、電功的計(jì)算和改變物體內(nèi)能的方法，關(guān)鍵是知道太陽(yáng)能熱水器的功率最大時(shí)，相同的時(shí)間內(nèi)水的溫度變化最大．