Question

8．小明家購買一臺(tái)容積為50L，額定功率為2000W的電熱水器，若該電熱水器加滿水且使水溫升高20℃，則水吸收的熱量為4.2×10⁶J；小明將電熱水器接在家庭電路中，如果在以上過程中它的效率為80%，電熱水器實(shí)際加熱時(shí)間為2625s．[ρ_水=1.0×10³kg/m³、c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）由密度公式計(jì)算出水的質(zhì)量，由吸熱公式Q_吸=cm△t計(jì)算吸收的熱量．
（2）根據(jù)電熱水器的效率先計(jì)算電熱絲正常工作時(shí)所產(chǎn)生熱量，再由電熱公式計(jì)算電流產(chǎn)生這些熱量所需要的時(shí)間

解答 解：（1）將該電熱水器裝滿水，由ρ=$\frac{m}{v}$得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1×10³kg/m³×50×10^-3m³=50kg．
使水溫升高20℃，水需要吸收熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×20℃=4.2×10⁶J．
（2）因?yàn)殡姛峤z所產(chǎn)生熱量的80%被水吸收，
所以Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{80%}$=5.25×10⁶J．
電熱水器消耗的電能W=Q_放=5.25×10⁶J．
根據(jù)W=Pt可得，加熱時(shí)間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{5.25×1{0}^{6}J}{2000W}$=2625s．
故答案為：4.2×10⁶；2625．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題．與生活相連，使學(xué)生覺得學(xué)了物理有用，且加強(qiáng)了學(xué)生的節(jié)能環(huán)保的意識(shí)．計(jì)算時(shí)注意單位的統(tǒng)一．