题目内容
为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活中．现有一种太阳能、电能两用热水器，晴天时，它用太阳能加热，能将接收的部分太阳能转换为水的内能，如果遇到雨天，可以用电加热．其名牌见下表：[ρ水=1.0×103kg∕m3，C水=4.2×103J/（kg．℃）]
（1）该热水器最多能装多少千克的水？
（2）当太阳能热水器注满水时，如果在某一时间内水温从20℃上升到60℃，水吸收的热量是多少？
（3）若在水温从20℃上升到60℃的这段时间，获得的太阳能是5.25×10 7J，则该太阳能的效率是多少？
（4）当用电加热时，热水器在额定电压下工作，将上述同样质量的水升高相同的温度，需要多长时间？（假定所消耗的电能全部被水吸收）
（1）该热水器最多能装多少千克的水？
（2）当太阳能热水器注满水时，如果在某一时间内水温从20℃上升到60℃，水吸收的热量是多少？
（3）若在水温从20℃上升到60℃的这段时间，获得的太阳能是5.25×10 7J，则该太阳能的效率是多少？
（4）当用电加热时，热水器在额定电压下工作，将上述同样质量的水升高相同的温度，需要多长时间？（假定所消耗的电能全部被水吸收）
| 型号 | EWH-80B |
| 额定功率 | 1500W |
| 额定电压 | 220V |
| 容量 | 125L（0.125m3） |
| 外型尺寸 | 842mm×463mm×415mm |
分析：（1）已知水的密度和体积，利用ρ=
可求得热水器里面水的质量；
（2）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm（t-t0）求水吸收的热量；
（3）若知道获得的太阳能，则水吸收的热量与获得的太阳能的比值就是该太阳能的效率；
（4）正常工作时热水器的功率和额定功率相等，根据Q=W=Pt求出同样质量、初温的水加热到同样的温度需的时间．
| m |
| V |
（2）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm（t-t0）求水吸收的热量；
（3）若知道获得的太阳能，则水吸收的热量与获得的太阳能的比值就是该太阳能的效率；
（4）正常工作时热水器的功率和额定功率相等，根据Q=W=Pt求出同样质量、初温的水加热到同样的温度需的时间．
解答：解：（1）∵ρ=
，V=125L=0.125m3，
∴水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×0.125m3=125kg；
（2）∵Q吸=c水m（t-t0），
∴水吸收的热量Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg．℃）]×125kg×（60℃-20℃）=2.1×107J；
（3）若获得的太阳能是5.25×10 7J，
则该太阳能的效率η=
=
=40%，
（4）当用电加热时，热水器在额定电压下工作，则P=1500W，
∵P=
，
∴同样质量、初温的水加热到同样的温度需的时间：
t=
=
=14000s=3h53min20s．
答：（1）该热水器最多能装125千克的水；
（2）水吸收的热量是=2.1×107J；
（3）该太阳能的效率是40%；
（4）需要3h53min20s．
| m |
| V |
∴水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×0.125m3=125kg；
（2）∵Q吸=c水m（t-t0），
∴水吸收的热量Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg．℃）]×125kg×（60℃-20℃）=2.1×107J；
（3）若获得的太阳能是5.25×10 7J，
则该太阳能的效率η=
| Q吸 |
| E |
| 2.1×107J |
| 5.25×107J |
（4）当用电加热时，热水器在额定电压下工作，则P=1500W，
∵P=
| W |
| t |
∴同样质量、初温的水加热到同样的温度需的时间：
t=
| Q吸 |
| P |
| 2.1×107J |
| 1500W |
答：（1）该热水器最多能装125千克的水；
（2）水吸收的热量是=2.1×107J；
（3）该太阳能的效率是40%；
（4）需要3h53min20s．
点评：本题为一道热学和电学的综合计算题，考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、密度公式的掌握和运用，从说明书中得到相关信息是本题的关键．
练习册系列答案
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上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”．为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活．
下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息：
注：1L=10-3m3
请根据上表信息，通过计算回答问题．
（1）热水器中水的质量为 kg；
（2）热水器中的水需吸收的热量为 J；
（3）热水器平均1h所接收的太阳能约为 J．
下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息：
| 太阳照射时间/h | 太阳能转换为水的内能的效率 | 热水器最大水容量/L |
| 10 | 50% | 100 |
| 水升高的温度/℃ | 水的比热容[J?（kg?℃）-1] | 水的密度/（kg?m-3） |
| 60 | 4.2×103 | 1.0×103 |
请根据上表信息，通过计算回答问题．
（1）热水器中水的质量为
（2）热水器中的水需吸收的热量为
（3）热水器平均1h所接收的太阳能约为