Question

一家用電熱水器的銘牌如表所示，根據(jù)銘牌提供的信息，求：（水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg?℃））
（1）將該電熱水器裝滿水后進(jìn)行加熱，使水溫由20℃升高到60℃，水吸收的熱量．
（2）在（1）所述過(guò)程中，若電熱水器正常工作，且電熱絲產(chǎn)生的熱量有80%被水吸收，加熱所需要的時(shí)間有多長(zhǎng)？

Answer 1

分析：（1）從銘牌知道電熱水器的容積即裝滿水的體積，利用密度公式求水的質(zhì)量；又知道水的溫度升高值和水的比熱容，根據(jù)吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）知道電熱絲產(chǎn)生的熱量有80%被水吸收，即Q_吸=Q_放×80%，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）電熱水器裝滿水的體積：
v=12L=12×10^-3m³，
水的質(zhì)量：
m=ρ_水v=1×10³kg/m³×12×10^-3m³=12kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg?℃）×12kg×（60℃-20℃）
=2.016×10⁶J；
（2）由題知，Q_吸=Q_放×80%，
電熱絲產(chǎn)生的熱量：
Q_放=

Q吸

80%

=

2.016×106J

80%

=2.52×10⁶J，
∵電熱水器正常工作，
∴P=P_額=2kW=2000W，
又∵Q_放=W=Pt=2.52×10⁶J，
∴加熱時(shí)間：
t=

2.52×106J

P

=

2.52×106J

2000W

=1260s=21min．
答：（1）水溫由20℃升高到60℃吸收的熱量為2.016×10⁶J；
（2）加熱所需要的時(shí)間21min．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，與實(shí)際生活相聯(lián)系，使學(xué)生覺得學(xué)了物理有用，計(jì)算時(shí)注意單位換算要正確：1L=1dm³=1×10^-3m³．