Question

2．儲(chǔ)水式電熱水器具有安全、熱效率高等優(yōu)點(diǎn)，深受人們的喜愛．如圖所示是其銘牌，當(dāng)熱水器中按額定容量儲(chǔ)滿15℃的水時(shí)，請計(jì)算：
（1）將水加熱到設(shè)定的最高溫度時(shí)水吸收的熱量．
（2）熱水器正常工作，將水加熱到設(shè)定的最高溫度所需的時(shí)間．[水的比熱容c=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）知道熱水器的容積（裝滿水后水的體積），利用密度公式求水的質(zhì)量，又知道水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（2）知道電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，即Q_吸=Q_放，可求電熱絲產(chǎn)生的熱量；知道電熱水器正常工作，其電功率等于額定功率，再利用Q_放=W=Pt求加熱時(shí)間．

解答 解：
（1）由圖可知：V=50L=5×10^-2m³；
根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可得，
水的質(zhì)量m=ρV=1.0×10³Kg/m³×5×10^-2m³=50Kg；
水吸收的熱量Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（Kg•℃）×50Kg×（75℃-15℃）=1.26×10⁷J；
（2）由題知，Q_吸=Q_放=W，
根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可得，
加熱時(shí)間t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{1800W}$=7000s．
答：
（1）水需要吸收1.26×10⁷J的熱量；
（2）將水加熱到設(shè)定的最高溫度所需的時(shí)間是7000s．

點(diǎn)評 本題考查了電功率公式、密度公式、吸熱公式，考查的知識(shí)點(diǎn)較多、計(jì)算量大，但難度適中，是一道中檔題．解本題的關(guān)鍵：由電熱水器的銘牌得出相關(guān)信息并利用好．計(jì)算時(shí)注意單位換算要正確：1L=1dm³=1×10^-3m³．