Question

6．小明家電熱水器的建華地阿奴圖如圖所示，S₁是手動(dòng)開關(guān)，置于熱水器水箱外部；S₂是溫控開關(guān)，置于熱水器水箱內(nèi)部．當(dāng)水溫低于40℃時(shí)自動(dòng)閉合，達(dá)到40℃時(shí)自動(dòng)斷開；R₁和R₂均為用來(lái)加熱且阻值不變的電熱絲．使用時(shí)，手動(dòng)閉合開關(guān)S₁，電熱水器開始工作．電熱水器部分參數(shù)如表所示．

額定電壓	220V
頻率	50Hz
保溫功率	220W
加熱功率	1980W
水箱容量	50L
設(shè)定溫度	40℃

（1）將初溫為20℃的一滿箱水加熱至設(shè)定溫度，求水吸收的熱量．[水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）若加熱用了50min，求電熱水器的效率．

Answer 1

分析 （1）利用密度公式求出水的質(zhì)量，利用吸熱公式求出水吸收的熱量；
（2）先根據(jù)W=Pt計(jì)算消耗的電能，再由η=$\frac{Q}{W}$×100%計(jì)算電熱水器的效率．

解答 解：
（1）由ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算一滿箱水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×50×10^-3 m³=50kg，
水吸收的熱量為：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（40℃-20℃）=4.2×10⁶J；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得加熱消耗的電能為：
W=P_加熱t=1980W×50×60s=5.94×10⁶J，
所以熱水器的效率為：
η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{5.84×1{0}^{6}J}$×100%≈70.7%．
答：（1）將初溫為20℃的一滿箱水加熱至設(shè)定溫度，水吸收的熱量為4.2×10⁶J；
（2）若加熱用了50min，電熱水器的效率為70.7%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了密度、熱量、功率及效率公式的應(yīng)用，要能電熱水器參數(shù)中獲取有用數(shù)據(jù)，計(jì)算中要注意單位統(tǒng)一．