Question

（2002?溫州）一個(gè)電熱水器的銘牌如表所示，請(qǐng)根據(jù)銘牌所提供的信息計(jì)算：

額定電壓 頻率 額定功率 溫控范圍 內(nèi)膽容積 內(nèi)膽額定壓強(qiáng)

220V 50Hz（赫茲） 2000W 20～80℃ 40L（升） 0.8MPa（兆帕）

①將40升（即立方分米）20℃的水加熱至60℃，需要吸收多少熱量？[c_水=4.2×10³焦/（千克?℃），ρ=1.0×10³千克/米³]
②正常工作時(shí)，上述加熱過(guò)程需通電多少時(shí)間？

Answer 1

分析：①知道電熱水器的容積（水的體積），利用密度公式求水的質(zhì)量，再利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
②由銘牌知道電熱水器的額定功率（正常工作時(shí)的功率），利用Q_吸=W=Pt求需要的加熱時(shí)間．

解答：解：①水的體積：
v=40L=40×10^-3m³，
水的質(zhì)量：
m=ρv=1.0×10³kg/m³×40×10^-3m³=40kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×40kg×（60℃-20℃）=6.72×10⁶J；
②由題知，Q_吸=W=Pt=6.72×10⁶J；
∵電熱水器正常工作，
∴P=P_額=2000W，
∴需要的加熱時(shí)間：
t=

Q吸

P

=

6.72×106 J

2000W

=3360s=56min．
答：①將40升20℃的水加熱至60℃，需要吸收6.72×10⁶J的熱量；
②正常工作時(shí)，上述加熱過(guò)程需通電56min．

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(jué)得學(xué)了物理有用，從銘牌中得到相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵．