Question

11．如图所示的电热水器，其内部电热丝的电阻为48.4Ω；将它接在220V家庭电路中正常工作30min，使水箱内40kg，初温为20℃的水升高到30℃．【水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）】求：
（1）水吸收的热量；
（2）该热水器的加热效率．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量和比热容以及温度的变化，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）先根据W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出消耗的电能，再根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出电热水器加热时的热效率．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J∕（kg•℃）×40kg×（30℃-20℃）
=1.68×10⁶J；
（2）电热水器消耗的电能：W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=$\frac{（220V）^{2}}{48.4Ω}$×30×60s=1.8×10⁶J；
电热水器加热时的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{1.8×1{0}^{6}J}$×100%=93.3%．
答：（1）水吸收的热量为1.68×10⁶J；
（2）电热水器加热时的热效率为93.3%．

点评 本题是一道电学与热学的综合计算题，熟练应用电功率变形公式、热量公式、电功公式、效率公式即可正确解题．