题目内容

因冬天日照时间短,太阳能热水器加热的水达不到所需温度,人们就研制了太阳能、电能两用热水器,如图所示是王强家新安装的这类两用热水器,其容量为100L,电热管上标有“220V 2000W”的字样.
(1)该热水器装满水,用太阳能加热,水温从早上的20℃上升到傍晚的40℃,问水吸收了多少热量?要产生这么多热量至少要完全燃烧多少千克干木柴?[1L=10-3m3,q=1.2×107J/kg,C=4.2×103J/(kg?℃)]
(2)某天晚上王强发现没有热水,在装满20℃的冷水后,单独用电加热80分钟,水温才上升到40℃,问该热水器的效率是多少?

【答案】分析:(1)利用吸热公式Q=cm△t可计算吸收热量的多少;若Q=Q,则利用m=可求需要的干木柴;
(2)利用公式W=Pt计算电加热器放出的总热量,用先前计算出的吸收的热量除以总热量,即可得出热水器的效率.
解答: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-t)=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(40℃-20℃)=8.4×106J;
∵Q=Q=8.4×106J,
∴需要的干木柴:
m===0.7kg.
(2)电热器放出的热量:
W=Pt=2000W×80×60s=9.6×106J.
热水器的效率:
η===87.5%.
答:(1)水需要吸收的热量为8.4×106J;至少要完全燃烧0.7千克干木柴.
(2)此热水器的效率为87.5%.
点评:本题主要考查了热量公式的计算、燃烧值和功率的计算,属于基本公式的运用,在求取热水器的效率时,要搞清所求出的两个热量的关系,明确水吸收的热量占放出的总热量的比,就是热水器的效率.
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