Question

太阳能热水器以节能、环保等特点为很多家庭所使用，但是如果遇到阴雨连绵的天气，太阳能热水器的水就达不到所需要的温度。为此人们研制出了太阳能、电能两用热水器。小兰家就刚刚安装了一台这样的热水器，如图所示，它的容积为120L。求：

(1)若此热水器装满20℃的水，要使水温升高40℃，需要吸收多少热量？

(2)小兰从产品使用说明书中了解到，该电加热器的额定电压为220V，额定功率为2kW。若水箱中的水用电加热器来加热，仍使满箱水的温度从20℃升高到40℃，需要电加热器正常工作多长时间？(假定所消耗的电能全部转化为水的内能)

(3)若在上述情况下，电加热器正常工作，实际用了2h，则此电加热器的效率是多少？

Answer 1

(1)由题意V=120L=120×10^-3m³=0.12m³

由得m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.12m³=120kg　　

水吸收的热量：

Q_吸=cm(t-t₀)=4.2×10³J/(kg·℃)×120kg×(40℃-20℃)

　　　　　=1.008×10⁷J　

(2)由题意W=Q_吸=1.008×10⁷J　　

　　　　由得 　　

(3)W_总=Pt=20000W×7200s=1.44×10⁷J　　

电加热器的效率　.