Question

（2004?重慶）如下表所示，是一種全自動(dòng)熱水器的銘牌．如果該熱水器在額定電壓下工作時(shí)效率為70%，那么將一滿箱20℃的水加熱到40℃，需要用時(shí)

30

min，熱水器耗電

1

kW?h
〔已知水的比熱是4.2×10³J/（kg?℃）〕

Answer 1

分析：（1）根據(jù)熱量公式計(jì)算出水升高20℃所需要的熱量，再根據(jù)電熱水器的效率計(jì)算電熱絲正常工作時(shí)需要產(chǎn)生的熱量，由電熱公式計(jì)算電流產(chǎn)生這些熱量所需要的時(shí)間；
（2）知道熱水器的額定功率和所用時(shí)間，根據(jù)公式W=Pt計(jì)算．

解答：解：由銘牌可知：P=2kw=2000w，V=30L=30×10^-3m³；
   （1）將該電熱水器裝滿水，水的質(zhì)量為：
    m=ρV=1.0×10³kg/m³×30×10^-3m³=30kg；
   使水溫由20℃升高到40℃，水需要吸收熱量為：
    Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×30kg×（40℃-20℃）=2.52×10⁶J；
∵熱水器在額定電壓下工作時(shí)效率為70%，即電熱絲所產(chǎn)生熱量的70%被水吸收
∴Q_放=

Q吸

0.7

=3.6×10⁶J；
   由Q_放=W=Pt得：
   t=

Q放

P

=

3.6×106J

2000w

=1800s=30min；
  （2）消耗的電能為：
    W=Pt=2kw×0.5h=1kw?h．
故答案為：30min；1kw?h．

點(diǎn)評：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．