Question

（2012?紅橋區(qū)二模）為了測定某額定功率為1000W的電熱水器的效率，物理興趣小組的同學在電熱水器中加了2kg的水，讓電熱水器正常工作，并繪制出通電加熱過程中水溫隨時間的變化情況如圖所示，已知水的比熱容為C_水=4.2×10³J/（kg?℃）求：
（1）加熱2min，水的溫度升高了多少℃
（2）加熱4min，水吸收了多少熱量？
（3）電熱水器的效率是指水吸收的熱量與電熱水器放出的熱量之比，該電熱水器正常工作的效率為多少？

Answer 1

分析：（1）由圖象可知，加熱2min水溫由20℃上升到了30℃；
（2）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式求水吸收的熱量（有用能量）．
（3）知道熱水器正常工作，熱水器的實際功率等于額定功率，利用W=Pt求消耗的電能（總能量），再利用效率公式求熱水器正常工作時的效率．

解答：解：（1）由圖可知，△t=30℃-20℃=10℃；
（2）水吸收熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（40℃-20℃）=1.68×10⁵J；
（3）∵熱水器正常工作，
∴P=P_額=1000W，
加熱4min消耗的電能：
W_電=Pt=1000W×60s×4=2.4×10⁵J，
熱水機的效率：
η=

Q吸

W電

=

1.68×105J

2.4×105J

=70%．
答：（1）加熱2min，水的溫度升高了10℃；
（2）加熱4min，水吸收了1.68×10⁵J的熱量；
（3）該熱水器正常工作時的效率為70%．

點評：本題考查了熱量的計算、消耗電能的計算、效率的計算，知識點多、綜合性強，能從圖象中得出相關信息是本題的關鍵．