Question

12．一加满水的太阳能热水器（有关参数见下表），在阳光下水吸收了1.68×10⁷J的热量．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（1）则这些水的温度将从20℃升高到多少？
（2）若这些热量全由辅助加热系统提供，需通电多少时间？

集热面积/m2		1.41
容    量/L		100
辅助 加热 系统	额定电压/V	220
	额定功率/W	1500
	频    率/Hz	50
	最高温度/℃	70±5

Answer 1

分析 （1）由密度公式的变形公式求出水的质量，据热量的计算公式为Q=cm△t可以求出水升高到的温度．
（2）水吸收的热量等于热水器消耗的电能，应用t=$\frac{W}{P}$可以求出加热时间．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可知，水的质量：
m=ρ_水V=100×10^-3m³×1×10³kg/m³=100kg，
由热量公式：Q=C_水m△t可知，水升高的温度：
△t=$\frac{Q}{{c}_{水}m}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×100kg}$=40℃
水的温度：t=t₀+△t=40℃+20℃=60℃；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可知，需通电时间：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{Q}{P}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{1500W}$=11200s；
答：（1）这些水的温度将从20℃升高到60℃；
（2）若这些热量全由辅助加热系统提供，需通电11200s．

点评 本题考查了求温度、加热时间，应用密度公式、热量公式与功率公式可以解题．