Question

5．如图所示是一种常见的即热式电加热水龙头，冷水通过水龙头下端加热箱里的加热管进行加热后，变成热水从水龙头流出，小明打开水龙头以稳定流速接热水1.2L，已知入水水温15℃，出水水温40℃，这1.2L水吸收热量1.26×10⁵J，如果在这过程中，它的效率是90%，功率为3500W，电加热器持续加热时间是40s．[标准大气压下ρ_水=1.0×10³km/³，c_水=4.2×10³J/（kg．℃）]．

Answer 1

分析 （1）知道水的体积，根据密度的变形公式求出水的质量，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）根据题意可知W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$，再利用W=Pt求出加热时间．

解答 解：（1）1.2L=1.2×10^-3m³，
因为ρ=$\frac{m}{V}$，所以水的质量m=ρV=1.0×10³km/³×1.2×10^-3m³=1.2kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1.2kg×（40℃-15℃）
=1.26×10⁵J；
（2）电加热器正常工作时的功率P=1600W，
由题意可知，W=Pt=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.26×1{0}^{5}J}{90%}$=1.4×10⁵J，
则加热时间：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1.4×1{0}^{5}J}{3500W}$=40s；
故答案为：1.26×10⁵；40．

点评 本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到吸热公式、电功公式和效率公式的应用，属于中等题．