Question

如圖所示的太陽(yáng)能熱水器，晴天以吸收太陽(yáng)能作為加熱方式，陰雨天可用電加熱方式．當(dāng)熱水器水箱內(nèi)水的質(zhì)量為120kg，水溫由15℃升高到45℃時(shí)，求：
（1）這些水吸收的熱量是多少？[c_水=4.2×10³ J/（kg?℃）]
（2）如果在陰雨天，利用“220V  2000W”的電熱管在額定電壓下加熱上述的水需3h，則該電熱管要消耗的電能是多少？
（3）該電熱管工作時(shí)的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)Q=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）根據(jù)P=

W

t

求出消耗的電能；
（3）根據(jù)η=

Q

W

求出電熱管的效率．

解答：已知：質(zhì)量m=120kg，初溫t₀=15℃，末溫t=45℃，功率P=2000W，時(shí)間t=3h=1.08×10⁴s，
求：（1）水吸收的熱量Q=？；（2）電熱管要消耗的電能W=？；（3）電熱管工作時(shí)的效率η=？
解：（1）水吸收的熱量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×120kg×（45℃-15℃）=1.512×10⁷J；
（2）∵P=

W

t

∴電熱管要消耗的電能：
W=Pt=2000W×1.08×10⁴s=2.16×10⁷J；
（3）電熱管工作時(shí)的效率：
η=

Q

W

×100%=

1.512×107J

2.16×107J

×100%=70%．
答：（1）這些水吸收的熱量是1.512×10⁷J；
（2）該電熱管要消耗的電能是2.16×10⁷J；
（3）該電熱管工作時(shí)的效率是70%．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的是學(xué)生對(duì)熱量計(jì)算、電功率、電熱管效率計(jì)算公式的理解和掌握，基礎(chǔ)性題目．