Question

3．如图所示是一台电热水器铭牌上的部分信息．请根据铭牌解答下列问题：[c_水=4.2×10³J/（kg•°C）]．
（1）若给该电热水器装满水进行加热，使水的温度从22°C升高到62°C，求水吸收的热量．
（2）如果电热水器正常工作时，所产生的热量有80%被水吸收，则上一问题中给水加热的时间是多少？

容量	10L
额定功率	2000W
额定电压	220V
保温温度	78℃

Answer 1

分析 （1）从铭牌知道电热水器的容积即装满水时水的体积，根据m=ρV求出水的质量，又知道水的初温、末温以及比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出消耗的电能，利用W=Pt求出给水加热的时间．

解答 解：（1）电热水器装满水的体积：
V=10L=1×10^-2m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×1×10^-2m³=10kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×（62℃-22℃）=1.68×10⁶J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，消耗的电能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{80%}$=2.1×10⁶J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，给水加热的时间：
t′=$\frac{W}{P}$=$\frac{2.1×1{0}^{6}J}{2000W}$=1050s．
答：（1）水吸收的热量为1.68×10⁶J；
（2）给水加热的时间是1050s．

点评 本题考查了密度公式、吸热公式、效率公式、电功公式的应用，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，计算时注意单位的统一．