题目内容

12.标有“220V 2000W”的电热水器容量50L,若电热水器的效率为87.5%,当电热水器装满水正常工作时,水温升高1℃需加热的时间是2min.[水的密度为1.0×l03kg/m3,水的比热容为4.2×l03J/(kg•℃)].

分析 电热水器装满水时水的体积和其容量相等,根据m=ρV求出水的质量,又知道水的比热容以及温度的变化量,根据Q=cm△t求出水吸收的热量,根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出消耗的电能,利用t=$\frac{W}{P}$求出给水加热的时间.

解答 解:当电热水器装满水正常工作时,水的体积:
V=50L=50dm3=0.05m3
由ρ=$\frac{m}{V}$可得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg,
水吸收的热量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×1℃=2.1×105J;
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得,消耗的电能:
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.1×1{0}^{5}J}{87.5%}$=2.4×105J,
因为电热水器正常工作,所以P=P=2000W,
由P=$\frac{W}{t}$可得,给水加热的时间:
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{2.4×1{0}^{5}J}{2000W}$=120s=2min.
故答案为:2.

点评 本题考查了密度公式、吸热公式、效率公式、电功公式的综合应用,与生活相连,使学生觉得学了物理有用,计算时注意单位的统一.

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