Question

7．小明家新安装了一台电热水器，电热水器的铭牌如图甲所示．若自来水的温度是10℃，充满水后，小明将调温开关调到如图乙所示的位置．接通电源，加热指示灯亮；达到设定温度时，加热指示灯熄灭．请你帮助小明回答下列问题：
  
（1）加热指示灯从亮到灭的过程中，热水器中的水一共吸收多少热量？
（2）若不考虑能量损失，从接通电源到指示灯熄灭需要多少时间？
（3）小明实际的加热时间为什么都大于上面所求的时间？

Answer 1

分析 （1）先计算水的质量，再根据Q_吸=c_水m（t-t₀）求出吸收的热量．
（2）不考虑能量损失时，吸收的热量等于消耗的电能，根据t=$\frac{W}{P}$计算时间．
（3）从热量散失的角度分析答题．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可知，水的质量：
m=ρv=1.0×10³kg/m³×5010^-3m³=50g，
水吸收的热量：
Q_吸=c_水m（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×50g×（60℃-10℃）=1.05×10⁷J；
（2）不考虑能量损失时，热水器消耗的电能：W=Q_吸=1.05×10⁷J，
由P=$\frac{W}{t}$可知，时间：t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1.05×1{0}^{7}J}{1500W}$=700s；
（3）加热过程中，热水器产生的热量没有完全被水吸收，
热量由损失，因此把水烧开需要更长的加热时间．
答：（1）加热指示灯从亮到灭的过程中，热水器中的水一共吸收了1.05×10⁷J的热量．
（2）若不考虑能量损失，从接通电源到指示灯熄灭需要700s的时间．
（3）由于有热量损失，热水器产生的热量没有被水完全吸收，因此小明实际的加热时间都大于上面所求的时间．

点评 本题考查质量、热量、通电时间、电功以及热水器效率的计算，关键是公式及其变形式的灵活运用，计算过程要注意单位的换算．