Question

5．一家用電熱水器的銘牌如表所示．根據(jù)銘牌所提供的信息，解答下列問題：

（1）當(dāng)該熱水器裝滿水時(shí)，水的質(zhì)量是多少？
（2）將該熱水器裝滿水加熱，使水溫升高50℃，水需要吸收多少熱量？
（3）如果加熱上面的水需要30分鐘，該熱水器的效率為多少？（水的比熱容為4.2×10³J/kg•℃）（精確到小數(shù)點(diǎn)后一位）

Answer 1

分析 （1）由銘牌可知熱水器容積，利用m=ρV求裝滿水水的質(zhì)量；
（2）知道水的比熱容、溫度升高值，再利用Q_吸=cm△t求水吸收的熱量（有用能量）；
（3）知道加熱時(shí)間和電功率利用W=Pt求消耗的電能（總能量）；利用效率公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求該熱水器的效率．

解答 解：
（1）由銘牌可知熱水器容積V=10L=10dm³=10×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得裝滿水水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×10×10^-3m³=10kg；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/kg•℃×10kg×50℃=2.1×10⁶J；
（3）加熱時(shí)間t=30min=1800s，功率P=2kW=2000W，
消耗的電能：
W=Pt=2000W×30×60s=3.6×10⁶J，
該熱水器的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{2.1×1{0}^{6}J}{3.6×1{0}^{6}J}$×100%≈58.3%．
答：（1）當(dāng)該熱水器裝滿水時(shí)，水的質(zhì)量是10kg；
（2）將該熱水器裝滿水加熱，使水溫升高50℃，水需要吸收2.1×10⁶J的熱量；
（3）如果加熱上面的水需要30分鐘，該熱水器的效率為58.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題為電功和熱量的綜合計(jì)算題，考查密度公式的應(yīng)用、熱量、電能和效率的計(jì)算，雖知識(shí)點(diǎn)多、綜合性較強(qiáng)，但都屬于基礎(chǔ)，難度不大．