题目内容

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?℃)].

解:(1)水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×100×10-3m3=100kg,
水吸收的热量:
Q=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====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.
分析:(1)利用吸热公式Q=cm△t可计算吸收热量的多少;
(2)用电加热器来加热时,假定所消耗的电能全部转化为水的内能,则W=Q,利用公式t=计算加热时间.
点评:本题考查了学生对密度公式、吸热公式、电功率的公式的了解与掌握,是一道电学、热学的综合计算题,知识点多、综合性强.
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