Question

為了倡導低碳生活，太陽能熱水器被廣泛應用于現代生活中．現有一種太陽能、電能兩用熱水器，晴天時，它用太陽能加熱，能將接收的太陽能的40%轉換為水的內能，如果遇到雨天，可以用電加熱．其名牌見下表：

型號	EWH-80B
額定功率	1500W
額定電壓	220V
容量	125L
外型尺寸	842mm×463mm×415mm

（1）該熱水器最多能裝多少千克的水？
（2）當太陽能熱水器注滿水時，如果在某一時間內獲得的太陽能是5.25×10⁷J，那么可以使水的溫度上升多少攝氏度？
[C_水=4.2×10³J/（kg．℃）]
（3）當用電加熱時，熱水器在額定電壓下工作，將上述同樣質量的水升高相同的溫度，需要多長時間？（假定所消耗的電能全部轉化為水的內能）

Answer 1

解：（1）∵ρ=，V=125L=0.125m³，
∴m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.125m³=125kg；
（2）Q_吸=5.25×10⁷J×40%=2.1×10⁷J，
∵Q_吸=c_水m△t，
∴水吸熱后溫度升高值：
△t===40℃；
（3）同樣質量、初溫的水加熱到同樣的溫度需的時間：
∵P=，
∴t===35000s=9h40min20s．
答；（1）該熱水器最多能裝125千克的水；
（2）那么可以使水的溫度上升40攝氏度；
（3）需要9h40min20s．
分析：（1）已知水的密度和體積，利用ρ=可求得熱水器里面水的質量；
（2）知道水的質量、水的比熱容、水吸收的熱量，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水的溫度升高值；
（3）正常工作時熱水器的功率和額定功率相等，根據Q=W=Pt求出同樣質量、初溫的水加熱到同樣的溫度需的時間．
點評：本題為一道熱學和電學的綜合計算題，考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm△t、密度公式的掌握和運用，從說明書中得到相關信息是本題的關鍵．