Question

一个电热水器的铭牌如表所示，请根据铭牌所提供的信息计算：

额定电压 频率 额定功率 温控范围 内胆容积 内胆额定压强

220V 50Hz（赫兹） 2000W 20～80℃ 40L（升） 0.8MPa（兆帕）

①将40升（即立方分米）20℃的水加热至60℃，需要吸收多少热量？[c_水=4.2×10³焦/（千克?℃），ρ=1.0×10³千克/米³]
②正常工作时，上述加热过程需通电多少时间？

Answer 1

解：①水的体积：
v=40L=40×10^-3m³，
水的质量：
m=ρv=1.0×10³kg/m³×40×10^-3m³=40kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×40kg×（60℃-20℃）=6.72×10⁶J；
②由题知，Q_吸=W=Pt=6.72×10⁶J；
∵电热水器正常工作，
∴P=P_额=2000W，
∴需要的加热时间：
t===3360s=56min．
答：①将40升20℃的水加热至60℃，需要吸收6.72×10⁶J的热量；
②正常工作时，上述加热过程需通电56min．
分析：①知道电热水器的容积（水的体积），利用密度公式求水的质量，再利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
②由铭牌知道电热水器的额定功率（正常工作时的功率），利用Q_吸=W=Pt求需要的加热时间．
点评：本题是一道电学与热学的综合应用题，与实际生活相联系，使学生觉得学了物理有用，从铭牌中得到相关信息是本题的关键．