Question

太陽能熱水器 （Solar water heater）是指以太陽能作為能源進行加熱的熱水器．是與燃氣熱水器、電熱水器相并列的三大熱水器之一，最大優(yōu)點是節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟．但受季節(jié)和天氣制約，為此人們研制了太陽能、電能兩用熱水器．小明家最近裝了一臺這樣的兩用熱水器，如表所示，則：
（1）太陽能熱水器貯滿水，水溫20℃加熱到70℃時需要吸收多少熱量？
（2）若在雨天使用電熱器將一滿箱水從20℃加熱到70℃，加熱器正常工作了7h，則此熱水器的效率為多少？

××牌熱水器
型號V-55	額定容積100L
額定電壓220V	額定頻率50Hz
額定功率1500W	防水等級△

Answer 1

解：（1）由題知，水的體積：
V=100L=100×10^-3m³=0.1m³，
根據(jù)ρ=可得：
水的質量m=ρv=1.0×10³kg/m³×0.1m³=100kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（70℃-20℃）=2.1×10⁷J；
（2）∵加熱器正常工作，
∴P=P_額=1500W，
消耗的電能：
W=Pt=1500W×7×3600s=3.78×10⁷J，
熱水器的效率：
η==≈55.6%．
答：（1）太陽能熱水器貯滿水，水溫從20℃加熱到70℃時需要吸收2.1×10⁷J的熱量；
（2）熱水器的效率為55.6%．
分析：（1）從題知電加熱器的容積（水的體積），利用密度公式求水的質量，又知道水的初溫和末溫，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）由銘牌知道加熱器的額定功率，利用W=Pt求消耗的電能（總能量），利用效率公式求熱水器的效率．
點評：本題考查了電功率公式、密度公式、吸熱公式，考查的知識點較多、計算量大，但難度適中，是一道中檔題．解本題的關鍵：由電熱水器的銘牌得出相關信息并利用好．