Question

一個電熱水器的銘牌如表所示，請根據銘牌所提供的信息計算：

額定電壓 頻率 額定功率 溫控范圍 內膽容積 內膽額定壓強

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，上述加熱過程需通電多少時間？

Answer 1

解：①水的體積：
v=40L=40×10^-3m³，
水的質量：
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，
∴需要的加熱時間：
t===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，上述加熱過程需通電56min．
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（正常工作時的功率），利用Q_吸=W=Pt求需要的加熱時間．
點評：本題是一道電學與熱學的綜合應用題，與實際生活相聯系，使學生覺得學了物理有用，從銘牌中得到相關信息是本題的關鍵．