Question

2．储水式电热水器具有安全、热效率高等优点，深受人们的喜爱．如图所示是其铭牌，当热水器中按额定容量储满15℃的水时，请计算：
（1）将水加热到设定的最高温度时水吸收的热量．
（2）热水器正常工作，将水加热到设定的最高温度所需的时间．[水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）知道热水器的容积（装满水后水的体积），利用密度公式求水的质量，又知道水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）知道电热丝产生的热量全部被水吸收，即Q_吸=Q_放，可求电热丝产生的热量；知道电热水器正常工作，其电功率等于额定功率，再利用Q_放=W=Pt求加热时间．

解答 解：
（1）由图可知：V=50L=5×10^-2m³；
根据ρ=$\frac{m}{V}$可得，
水的质量m=ρV=1.0×10³Kg/m³×5×10^-2m³=50Kg；
水吸收的热量Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（Kg•℃）×50Kg×（75℃-15℃）=1.26×10⁷J；
（2）由题知，Q_吸=Q_放=W，
根据P=$\frac{W}{t}$可得，
加热时间t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{1800W}$=7000s．
答：
（1）水需要吸收1.26×10⁷J的热量；
（2）将水加热到设定的最高温度所需的时间是7000s．

点评 本题考查了电功率公式、密度公式、吸热公式，考查的知识点较多、计算量大，但难度适中，是一道中档题．解本题的关键：由电热水器的铭牌得出相关信息并利用好．计算时注意单位换算要正确：1L=1dm³=1×10^-3m³．