Question

8．小明家購買一臺容積為50L，額定功率為2000W的電熱水器，若該電熱水器加滿水且使水溫升高20℃，則水吸收的熱量為4.2×10⁶J；小明將電熱水器接在家庭電路中，如果在以上過程中它的效率為80%，電熱水器實際加熱時間為2625s．[ρ_水=1.0×10³kg/m³、c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）由密度公式計算出水的質量，由吸熱公式Q_吸=cm△t計算吸收的熱量．
（2）根據(jù)電熱水器的效率先計算電熱絲正常工作時所產生熱量，再由電熱公式計算電流產生這些熱量所需要的時間

解答 解：（1）將該電熱水器裝滿水，由ρ=$\frac{m}{v}$得，水的質量：
m=ρV=1×10³kg/m³×50×10^-3m³=50kg．
使水溫升高20℃，水需要吸收熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×20℃=4.2×10⁶J．
（2）因為電熱絲所產生熱量的80%被水吸收，
所以Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{80%}$=5.25×10⁶J．
電熱水器消耗的電能W=Q_放=5.25×10⁶J．
根據(jù)W=Pt可得，加熱時間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{5.25×1{0}^{6}J}{2000W}$=2625s．
故答案為：4.2×10⁶；2625．

點評 本題是一道電學與熱學的綜合應用題．與生活相連，使學生覺得學了物理有用，且加強了學生的節(jié)能環(huán)保的意識．計算時注意單位的統(tǒng)一．