Question

(7分)冬季，因日照時間短，太陽能熱水器的水往往達(dá)不到所需溫度．為此人們研制了太陽能、
電能兩用熱水器.小紅家最近就安裝一臺這樣的兩用熱水器，如圖所示．銘牌如下：

(1)太陽能熱水器貯滿水，水溫從20℃加熱到50℃時需要吸收多少熱量?
(2)大鵬將水箱裝滿水，只使用電加熱器將水從20℃加熱到50℃時，需加熱器正常工作多長時間?(設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)
(3)在上述(2)情況下．加熱器正常工作實(shí)際用了3小時．則此熱水器的效率為多少?
(4)僅就太陽能熱水器與電熱水器相比有哪些優(yōu)點(diǎn)?(寫一條即可)

Answer 1

（1）1.26×10⁷J；（2） 140min；（3）77.8%；（4）節(jié)能、環(huán)保．

試題分析：（1）太陽能熱水器貯滿水水的體積：v=100L=100×10^-3m³，
水的質(zhì)量：m=ρV=1×10³kg/m³×100×10^-3m³=100kg，
水吸收的熱量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（50℃-20℃）=1.26×10⁷J；
（2）若電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，即Q_吸=W_電，
∵熱水器正常工作，∴P=P_額=1500W，
∵P=W_電/t，∴加熱時間：t=W_電/P=1.26×10⁷J/1500W=8400s=140min；
（3）∵W_總=Pt′=1500W×3×3600s=1.62×10⁷J；
∴熱水器的效率：η=Q_吸/W_總=1.26×10⁷J/1.62×10⁷J≈77.8%；
（4）太陽能熱水器直接使用太陽光加熱水，不會造成環(huán)境污染，而太陽能取之不盡，用之不竭。