Question

（2012?泗洪縣模擬）有一種太陽能、電能兩用熱水器，該電熱水器銘牌見下表：

型    號	EWH-80B
額定功率	1500W
額定電壓	220V
容    量	100L

（1）盛夏季節在1h內得到的太陽能為2.1×10⁶J，如果每天接收太陽能的時間以10h計算，可以將100kg、初溫為30℃的水加熱到多少攝氏度？[水的比熱容c=4.2×10³J/（kg?℃）]
（2）如果遇到雨天用電加熱，熱水器在額定電壓下工作時，將上述同樣質量、初溫的水加熱到同樣的溫度需多長時間？（假定所消耗的電能全部轉化為水的內能）

Answer 1

分析：（1）根據題意求出每天接收太陽能得到的內能即為水吸收的熱量，根據Q=cm（t-t₀）求出水吸收熱量后的末溫；
（2）正常工作時熱水器的功率和額定功率相等，根據Q=W=Pt求出同樣質量、初溫的水加熱到同樣的溫度需的時間．

解答：解：（1）每天水從太陽能中吸收的熱量：
Q_吸=2.1×10⁶J/h×10h=2.1×10⁷J，
100kg、初溫為30℃的水吸熱后的末溫：
t=

Q吸

cm

+t₀=

2.1×107J

4.2×103J/(kg?℃)×100kg

+30℃=80℃；
（2）同樣質量、初溫的水加熱到同樣的溫度需的時間：
t′=

W

P

=

Q吸

P

=

2.1×107J

1500W

=1.4×10⁴s．
答：（1）可以將100kg、初溫為30℃的水加熱到80攝氏度；
（2）熱水器在額定電壓下工作時，將上述同樣質量、初溫的水加熱到同樣的溫度需1.4×10⁴s．

點評：本題考查了熱量和電功的計算，關鍵是公式及其變形式的靈活運用以及根據題意得出每天水從太陽能中獲得的熱量．