Question

李明家的太陽能熱水器，可以貯水50㎏，天氣好時，吸收的太陽輻射能可以使水溫升得足夠高；陰雨天可用電輔助加熱，其電加熱棒的額定電壓是220V，額定功率是1.5kW．
（1）若在陽光的照射下，50㎏的水溫度從20℃上升到60℃，吸收太陽的熱量是多少？）
（2）若在陰雨天僅用電加熱棒在額定電壓下將這些水加熱，使之升高相同的溫度，需要多長的時間？（假設消耗的電能全部轉化為水吸收的內能）

Answer 1

【答案】分析：（1）已知水的質量、水的初溫和末溫，利用公式Q_吸=cm△t可求水吸收的熱量；
（2）知道電加熱棒的額定功率，即額定電壓下的實際功率，根據公式Q=W=Pt可求需要的時間．
解答：解：
（1）Q_吸=cm△t
=4.2×10³J/（kg?℃）×50kg×40℃
=8.4×10⁶J；
（2）∵電加熱棒在額定電壓下工作，
∴P=P_額=1500W，
∵P=，
∴t===5600s．
答：（1）水吸收太陽的熱量是8.4×10⁶J；
（2）若在陰雨天僅用電加熱棒在額定電壓下將這些水加熱，使之升高相同的溫度，需要5600s的時間．
點評：本題涉及熱學、電學知識，知識面廣，難度大，要求學生要掌握各方面的知識，才能解決綜合性的問題．