Question

小麗家電熱淋浴器的額定功率為2000W，水箱最多可容納50kg水，注滿水的淋浴器連續(xù)正常加熱40min，淋浴器上溫度示數(shù)由22℃上升到42℃．已知水的比熱容是4.2×10³ J/（kg?℃），求：
（1）此過程中水箱中水吸收的熱量；
（2）此過程消耗的電能；
（3）該電熱淋浴器加熱時(shí)的熱效率．

Answer 1

分析：（1）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Q_吸=cm△t求水箱內(nèi)的水吸收的熱量；
（2）知道電熱淋浴器的電功率和工作時(shí)間，利用W=Pt求出消耗的電能；
（3）上面求出水吸收的熱量為有用能量，消耗的電能為總能量，利用效率公式求電熱淋浴器的熱效率．

解答：解：（1）水吸收的熱量（有用能量）：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×50kg×（42℃-22℃）=4.2×10⁶J；
（2）∵P=

W

t

，
∴加熱水消耗的電能（總能量）：
W=Pt=2000W×40×60s=4.8×10⁶J；
（3）電熱淋浴器加熱時(shí)的熱效率：
η=

Q吸

W

×100%=

4.2×106J

4.8×106J

×100%=87.5%．
答：（1）此過程中水箱中水吸收的熱量4.2×10⁶J；
（2）此過程消耗的電能4.8×10⁶J；
（3）該電熱淋浴器加熱時(shí)的熱效率87.5%．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合計(jì)算題，考查了熱量的計(jì)算、電功的計(jì)算、電熱淋浴器的效率的計(jì)算，要注意區(qū)分哪些是有用能量（被水吸收的）、哪些是總能量（消耗的電能）．