Question

小明家新安裝了一臺電熱水器，電熱水器的銘牌如圖甲所示．若自來水的溫度是20℃，充滿水后，小明將調溫開關調到如圖乙所示的位置．接通電源，加熱指示燈亮；達到設定溫度時，加熱指示燈熄滅．請你幫助小明回答下列問題：
（1）加熱指示燈從亮到滅的過程中，熱水器中的水一共吸收多少熱量？
（2）若不考慮能量損失，從接通電源到指示燈熄滅需要多少時間？
（3）若實際經過2h指示燈才熄滅，則熱水器的效率是多少？[C_水=4.2×10³J/（kg?℃）]．

Answer 1

分析：（1）先計算水的質量，再根據Q_吸=c_水m（t-t₀）求出吸收的熱量．
（2）吸收的熱量等于消耗的電能，根據t=

W

P

計算時間．
（3）根據W=Pt計算出消耗的電能，再與吸收的熱量進行比較，就能得出熱水器的效率．

解答：解：（1）m=ρv=1.0×10³kg/m³×50×10^-3m³=50kg．
Q_吸=c_水m（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×10⁶J．
答：熱水器中的水一共吸收8.4×10⁶J熱量．
（2）W=Q_吸=8.4×10⁶J
t=

W

P

=

8.4×106J

1500W

=5.6×103s．
答：從接通電源到指示燈熄滅需要5.6×10³s．
（3）電熱水器消耗的電功為W_實=Pt=1500W×2×3600s=1.08×10⁷J．
η=

W

W實

=

8.4×106J

1.08×107J

≈77.8%．
答：熱水器的效率是77.8%．

點評：本題考查質量的計算，水吸熱的計算，通電時間的計算，電功的計算以及熱水器效率的計算．