Question

小張同學家安裝了一臺太陽能熱水器，晴天可利用太陽能集熱，陰雨天可用電輔助加熱，銘牌如右表所示．求：（其中 m=ρV）

額定電壓220V	容積100L
額定功率1650W	頻率50HZ

（1）太陽能熱水器貯滿水，水溫從20℃升高到50℃時，需要吸收多少熱量？
（2）用電加熱時，熱水器正常工作的電流有多大？
（3）貯滿水的熱水器，陰天里要使水溫從20℃升高到50℃，其中55%的熱量是由電來輔助提供的，則熱水器正常工作時需加熱多長時間？（不計熱量損失）
（4）我國出臺了一系列有關“家電下鄉(xiāng)”的政策，其中對購買高能效、低能耗的家電產品實行政府財政補貼，就國家這一政策對能源與社會發(fā)展帶來的影響，發(fā)表你的看法．

Answer 1

分析：（1）利用公式m=ρv計算出水的質量，再根據(jù)公式Q_吸=cm（t-t₀），帶入相關數(shù)據(jù)，求出吸收熱量的多少；
（2）在正常工作時，電壓為額定電壓U=220V，功率為額定功率P=1650W，因此根據(jù)公式I=P/U計算出正常工作時的電流；
（3）水吸收熱量的55%由電做功來提供，即W=55%Q吸=Pt，由此計算出加熱的時間；
（4）我國的能源消耗以化石能源為主，鼓勵使用高效家電產品，可有效提高能源利用率，實現(xiàn)節(jié)能減排，保護環(huán)境，促進社會可持續(xù)發(fā)展．

解答：解：（1）熱水器中水的質量為：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×100×10^-3m³=100kg
水吸收的熱量為：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（50℃-20℃）=1.26×10⁷J
（2）從表中可以看出，正常工作時的電壓為：U=220V，功率為：P=1650W，
所以正常工作時的電流為：
I=

P

U

=

1650W

220V

=7.5A
（3）加熱時間為：
t=

W

P

=

55%×Q吸

P

=

55%×1.26×107J

1650W

=4.2×10³s
（4）我國的能源消耗以化石能源為主，鼓勵使用高效家電產品，可有效提高能源利用率，
實現(xiàn)節(jié)能減排，保護環(huán)境，促進社會可持續(xù)發(fā)展．
答：（1）太陽能熱水器貯滿水，水溫從20℃升高到50℃時，需要吸收的熱量為1.26×10⁷J；
（2）用電加熱時，熱水器正常工作的電流為7.5A；
（3）用電來加熱，熱水器正常工作時需加熱的時間為4.2×10³s；
（4）我國的能源消耗以化石能源為主，鼓勵使用高效家電產品，可有效提高能源利用率，實現(xiàn)節(jié)能減排，保護環(huán)境，促進社會可持續(xù)發(fā)展．

點評：此題主要考查學生對公式的綜合利用，吸收熱量的公式Q_吸=cm（t-t₀）；計算電流的公式I=P/U；計算功的公式W=Pt的綜合應用，以及讓學生說出國家實行家電下鄉(xiāng)政策對社會發(fā)展帶來的積極影響，對學生進行愛國主義教育．