Question

2．小芳新买了一台电热水器，表格是该热水器的一些技术参数．

型号	FED•H50	额定电压	220V
最大水量	50L	额定功率	2000W

现将水箱中装满水，通电后正常工作30min，水温从20℃上升到35℃，已知c=4.2×10³J/（kg•℃）求：
（1）热水器消耗的电能；
（2）此过程中水所吸收的热量；
（3）热水器的效率．

Answer 1

分析 （1）热水器正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=$\frac{W}{t}$求出热水器消耗的电能；
（2）水箱中装满水时水的体积和容积相等，根据密度公式求出水的质量，利用Q_吸=cm（t₂-t₁）求出水吸收的热量；
（3）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出热水器的效率．

解答 解：（1）由P=$\frac{W}{t}$可得，热水器消耗的电能：
W=Pt=2000W×30×60s=3.6×10⁶J；
（2）水箱装满水时水的体积：
V=50L=50dm³=5×10^-2m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×5×10^-2m³=50kg，
水吸收的热量
Q_吸=cm（t₂-t₁）
=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（35℃-20℃）
=3.15×10⁶J；
（3）热水器的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.15×1{0}^{6}J}{3.6×1{0}^{6}J}$×100%=87.5%．
答：（1）热水器消耗的电能为3.6×10⁶J；
（2）此过程中水所吸收的热量为3.15×10⁶J；
（3）热水器的效率为87.5%．

点评 本题考查了电功公式、吸热公式和效率公式的应用，计算过程要注意单位的换算．