Question

空氣能熱水器是通過吸收空氣中的熱量來制造熱水的“熱量搬運”裝置．其工作原理是：空氣能熱水器在工作時，吸收空氣中的能量Q，消耗的電能為W，通過熱交換使水吸收的熱量為Q_吸，即Q_吸=Q+W，所以它的熱效率（

Q吸

W

的值）可以達(dá)到300%～500%．已知某型號空氣能熱水器的熱效率為400%，電功率為1400W，當(dāng)用此熱水器將100kg的水從15℃加熱到55℃時[水的比熱容為4.2×10³J/（kg．℃），干木柴的熱值為1.2×10⁷J/kg]．求：
（1）水吸收的熱量；
（2）水吸收的熱量相當(dāng)于完全燃燒多少千克的干木柴所釋放的熱量；
（3）空氣能熱水器完成上述加熱過程所用的時間．

Answer 1

（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（55℃-15℃）=1.68×10⁷J；
答：水吸收的熱量為1.68×10⁷J；
（2）由題知，Q_吸=Q_放，
需要的干木柴質(zhì)量：
m=

Q放

q

=

1.68×107J

1.2×107j/kg

=1.4kg；
答：需要完全燃燒1.4kg干木柴；
（3）由題意的η=

Q吸

W

=

Q吸

Pt

=400%，
即

1.68×107J

1400W×t

=400%
解得t=3×10³s，
答：空氣能熱水器用時3×10³s．