题目内容
11．空气能热水器是通过吸收空气中的热量来加热水的“热量搬运”装置，空气能热水器在工作时，吸收空气中的能量为Q，消耗的电能为W，通过热交换使水吸收的热量为Q吸，则有Q吸=Q+W，已知某型号空气能热水器的热效率是1400W，工作时消耗的电能W是水吸收热量Q吸的$\frac{1}{4}$，当用此热水器将80kg的水从5℃加热到55℃时[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），干木柴的热值为1.2×107J/kg]．求：（1）水吸收的热量；
（2）水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的干木柴所放出的热量；
（3）空气能热水器完成上述加热过程所用的时间．
分析 （1）知道水的质量、初温和末温，根据公式Q=cm（t-t0）求出水吸收的热量；
（2）再根据公式Q=mq求出燃烧干木材的质量；
（3）根据工作时消耗的电能与水吸收热量的关系，求出热水器放出的热量，又知道电功率，根据公式W=Pt求出加热时间．
解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×80kg×（55℃-5℃）=1.68×107J；
（2）由题知，Q吸=Q放，
根据Q放=mq可知，
需要干木柴的质量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{1.2×1{0}^{7}J/kg}$=1.4kg；
（3）根据消耗的电能W是水吸收热量Q吸的$\frac{1}{4}$可知，
电热水器放出的热量：
W=$\frac{1}{4}$Q吸=$\frac{1}{4}$×1.68×107J=4.2×106J，
根据W=Pt可知空气能热水器完成上述加热过程所用的时间：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{1400W}$=3×103s．
答：
（1）水吸收的热量为1.68×107J；
（2）需要完全燃烧1.4kg干木柴；
（3）空气能热水器用时3×103s．
点评 空气能热水器属于新产品，针对新产品，重大事件设计物理问题，都是中考的热点，一定要关注．
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