Question

11．如圖所示的電熱水器，其內部電熱絲的電阻為48.4Ω；將它接在220V家庭電路中正常工作30min，使水箱內40kg，初溫為20℃的水升高到30℃．【水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）】求：
（1）水吸收的熱量；
（2）該熱水器的加熱效率．

Answer 1

分析 （1）知道水的質量和比熱容以及溫度的變化，根據Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）先根據W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出消耗的電能，再根據η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出電熱水器加熱時的熱效率．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J∕（kg•℃）×40kg×（30℃-20℃）
=1.68×10⁶J；
（2）電熱水器消耗的電能：W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=$\frac{（220V）^{2}}{48.4Ω}$×30×60s=1.8×10⁶J；
電熱水器加熱時的熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{1.8×1{0}^{6}J}$×100%=93.3%．
答：（1）水吸收的熱量為1.68×10⁶J；
（2）電熱水器加熱時的熱效率為93.3%．

點評 本題是一道電學與熱學的綜合計算題，熟練應用電功率變形公式、熱量公式、電功公式、效率公式即可正確解題．