Question

18．創(chuàng)世界高鐵運營最高速度394km/h的武廣高鐵，正式通車．如圖為以武廣客運專線主要車型CRH3動車組．
（1）該動車組的每節(jié)車廂上都配有電熱水器．在標準大氣壓下，15分鐘內(nèi)把10kg、20℃的水燒開．電流至少要做多少功？（C_水=4.2×10³J/（kg•℃）
（2）若它工作時的電功率為4.2kW，則該電熱水器的熱效率為多少？

Answer 1

分析 （1）由熱量公式可以求出水吸收的熱量，電流做的功至少等于水吸收的熱量；
（2）根據(jù)功率求出電熱水器做功，然后由效率公式求出電熱水器的效率．

解答 解：（1）在一標準大氣壓下水的沸點是100℃，
把水燒開，水吸收的熱量為：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg．℃）×10kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁶J，
把水燒開，電流至少做功3.36×106J．
（2）熱水器做功時間t′=15min=900s，
由P=$\frac{W}{t}$可得：
熱水器做功W=Pt=4200W×900s=3.78×10⁶J，
電熱水器的效率：
η=$\frac{Q}{W}$×100%
=$\frac{3.36×1{0}^{6}J}{3.78×1{0}^{6}J}$×100%
≈88.9%；
答：（1）電流至少做功3.36×10⁶J；
（2）電熱水器的效率為88.9%．

點評 本題考查了求解水吸收的熱量、電熱水器的效率等問題，難度不大，應用熱量公式與效率公式即可正確解題．