Question

现有一台太阳能、电能两用热水器，它的容积为100L．
求：
（1）若此热水器装满20℃的水，要使水温升高到40℃，需要吸收多少热量？
（2）该电加热器的额定电压为220V，额定功率为2kW．若水箱中的水用电加热器来加热，仍是满箱水的温度从20℃升高到40℃，需要电加热器正常工作多长时间？（假定所消耗的电能全部转化为水的内能）[水的比热为4.2×10³J/（Kg?℃）]．

Answer 1

（1）水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×100×10^-3m³=100kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（40℃-20℃）=8.4×10⁶J．
（2）假定所消耗的电能全部转化为水的内能，则W=Q，
∴t=

W

P

=

Q吸

P

=

8.4×106J

2000W

=4.2×10³s=70min．
 答：（1）水需要吸收的热量为8.4×10⁶J；
（2）需要电加热器正常工作70min．