Question

5．小华家额定功率为2kW的电热淋浴器，装满50kg水后连续正常加热40min，水的温度由20℃升高到40℃，已知C_水=4.2×10³J/（kg•℃），求：
（1）加热过程中水吸收的热量；
（2）此过程电热淋浴器的热效率．

Answer 1

分析 （1）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）求出水吸收的热量；
（2）知道电热淋浴器的电功率，利用W=Pt求出消耗的电能，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出此过程电热淋浴器的热效率．

解答 解：（1）加热过程中水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（40℃-20℃）
=4.2×10⁶J；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，消耗的电能：
W=Pt=2000W×40×60s=4.8×10⁶J，
电热淋浴器加热时的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{4.2×{10}^{6}J}{4.8×{10}^{6}J}$×100%=87.5%．
答：（1）加热过程中水吸收的热量为4.2×10⁶J；
（2）此过程电热淋浴器的热效率为87.5%．

点评 本题是一道电学与热学的综合计算题，考查了热量的计算、电功的计算、电热淋浴器的效率的计算，要注意区分哪些是有用能量（被水吸收的）、哪些是总能量（消耗的电能）．