Question

19．小朱刚从学校打完球回家，正好他爸爸在安装新买的一台热水器，他好奇去看了看电热水器产品的说明书，如表所示．他爸爸随即提出以下问题叫他解答：
（1）若现在热水器中装满初温为25℃的水，将其加热至最高水温需要吸收多少热量？
（2）你接通电源后等了3h，水箱中的水才能达到最高温度，求这台热水器的效率是多少？
（3）在安装或使用这台热水器运用了哪些物理知识？（至少写两条）
（水的比热容为4.2×10³J/kg•℃，水的密度：1.0×10³kg/m³）

产品名称	封闭型贮水式电热水器
产品型号	DI8065	最高温度	75℃
额定容量	65L	电器类型	1类
额定功率	1500W	防水等级	IPX
额定电压	交流220V

Answer 1

分析 （1）由表格数据可知水的体积，根据密度公式求出水的质量，利用Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）根据P=$\frac{W}{t}$求出消耗的电能，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出这台热水器的效率；
（3）根据热水器的安装和构件进行解答．

解答 解：（1）热水器中装满水时，水的体积：
V=65L=65dm³=0.065m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.065m³=65kg，
水吸收的热量：
Q_吸=c_水m（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×65kg×（75℃-25℃）
=1.365×10⁷J；
（2）热水器3h消耗的电能：
W=Pt′=1500W×3×3600s=1.62×10⁷J，
这台热水器的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.365×1{0}^{7}J}{1.62×1{0}^{7}J}$×100%≈84.3%；
（3）应用三孔插座、给水加热应用的电流的热效应，水箱应比喷头高、水箱与喷头构成了连通器等．
答：（1）若现在热水器中装满初温为25℃的水，将其加热至最高水温需要吸收1.365×10⁷J的热量；
（2）你接通电源后等了3h，水箱中的水才能达到最高温度，这台热水器的效率是84.3%；
（3）应用三孔插座、给水加热应用的电流的热效应等．

点评 本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，注意计算时的单位变换要正确．