题目内容
现有一台太阳能、电能两用热水器,它的容积为120L.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)
【答案】分析:(1)由密度公式的变形公式求出水的质量,已知水的初末温度,由热量公式可以求出水吸收的热量.
(2)已知水吸收的热量,即电加容器释放的热量,已知电功率,由电功率的变形公式可以求出加热时间.
解答:已知:V=120L=0.12m3,t=20℃,t=40℃,U=220V,P=2kW=2000W;
求:(1)水吸收的热量;
(2)加热时间.
解:(1)∵ρ=,
∴水的质量m=ρ水V=1×103kg/m3×0.12m3=120kg,
水吸收的热量Q=cm(t-t)=4.2×103J/(kg?℃)×120kg×(40℃-20℃)=1.008×107J;
(2)由题知,电加热器消耗的电能W=Q=1.008×107J,
∵P=,
∴加热时间t===5040s=84min.
答:(1)水吸收的热量是1.008×107J.
(2)加热时间84min.
点评:本题难度不是很大,熟练应用密度公式的变形公式、热量公式、电功率的变形公式即可正确解题.
(2)已知水吸收的热量,即电加容器释放的热量,已知电功率,由电功率的变形公式可以求出加热时间.
解答:已知:V=120L=0.12m3,t=20℃,t=40℃,U=220V,P=2kW=2000W;
求:(1)水吸收的热量;
(2)加热时间.
解:(1)∵ρ=,
∴水的质量m=ρ水V=1×103kg/m3×0.12m3=120kg,
水吸收的热量Q=cm(t-t)=4.2×103J/(kg?℃)×120kg×(40℃-20℃)=1.008×107J;
(2)由题知,电加热器消耗的电能W=Q=1.008×107J,
∵P=,
∴加热时间t===5040s=84min.
答:(1)水吸收的热量是1.008×107J.
(2)加热时间84min.
点评:本题难度不是很大,熟练应用密度公式的变形公式、热量公式、电功率的变形公式即可正确解题.
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