Question

（2012?龙湖区模拟）目前市场上出现了一种新型热水器--空气能热水器，它是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置．其工作原理是：空气能热水器在工作时，吸收空气中的能量为Q₁，消耗的电能为Q₂，通过热交换使热水得到的能量为Q₃，即Q₃=Q₁+Q₂，所以它的热效率（Q₃/Q₂的比值）可以达到300%～500%．问：[水的比热容为4.2×10³J/（kg?℃）]
（1）空气能热水器将100kg的水从15℃加热到55℃，水吸收的热量是多少？
（2）若空气能热水器的热效率是400%，将100kg的水从15℃加热到55℃消耗的电能是多少？
（3）若空气能热水器的电功率是1400W，完成上面的加热过程所用时间是多少？

Answer 1

分析：（1）知道水的质量、比热、升高的温度，根据Q₃=cm（t-t₀）求出水吸收的热量．
（2）水吸收的热量另一种用空气能热水器加热，利用已知根据η=

Q3

Q2

求出消耗的电能
（3）求利用空气能热水器需要的时间，根据Q₂=W_电=Pt求出利用空气能热水器需要的时间．

解答：解：（1）水吸收的热量：Q₃=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（55℃-15℃）=1.68×10⁷J；
（2）∵η=

Q3

Q2

，
∴空气能热水器消耗电能：Q₂=

Q3

η

=

1.68×107J

400%

=4.2×10⁶J；
（3）∵Q₂=W_电=Pt，
∴加热过程所用的时间：
t=

Q2

P

=

4.2×106J

1400W

=3×10³s．
答：（1）水吸收的热量是1.68×10⁷J；
（2）将100kg的水从15℃加热到55℃消耗的电能是4.2×10⁶J；
（3）加热过程所用时间是3×10³s．

点评：本题考查热量和效率的计算，注意空气能热水器属于新产品，针对新产品及重大事件，都是中考的热点，一定要关注．