Question

11．小丽家电热淋浴器的额定功率为2000W，水箱最多可容纳50kg水，注满水的淋浴器连续正常加热40min，淋浴器上温度示数由22℃上升到42℃．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]求：
 （1）此过程中水箱中水吸收的热量；
（2）该电热淋浴器加热时的热效率．

Answer 1

分析 （1）已知水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用Q_吸=cm△t求水箱内的水吸收的热量；
（2）前面求出水吸收的热量为有用能量，知道电热淋浴器的电功率，利用W=Pt求出消耗的电能（总能量），再利用效率公式求电热淋浴器的热效率．

解答 解：（1）此过程中水箱中水吸收的热量（有用能量）：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（42℃-22℃）=4.2×10⁶J；
（2）加热这些水消耗的电能（总能量）：
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%=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{4.8×1{0}^{6}J}$×100%=87.5%．
答：（1）此过程中水箱中水吸收的热量为4.2×10⁶J；
（2）该电热淋浴器加热时的热效率为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、电热淋浴器热效率的计算，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）．