Question

15．空氣能熱水器是通過吸收空氣中的熱量來制造熱水的“熱量搬運”裝置．其工作原理是：空氣能熱水器在工作時，從空氣中吸收的熱量為Q，消耗的電能為W，通過熱交換使水吸收的熱量為Q_吸，即Q_吸=Q+W，已知某型號的空氣能熱水器電功率為1800W，工作時消耗的電能W是水吸收熱量Q_吸的四分之一，當(dāng)用此熱水器將150kg的水從15℃加熱到55℃時．已知：水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）．求：
（1）水吸收的熱量；
（2）空氣能熱水器完成上述加熱過程所用的時間．

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、初溫和末溫，根據(jù)公式Q=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）已知工作時消耗的電能W是水吸收熱量Q_吸的四分之一，又知道電功率，根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$求出加熱時間．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×150kg×（55℃-15℃）=2.52×10⁷J；
（2）空氣能熱水器完成加熱過程消耗的電能W=$\frac{Q}{4}$=$\frac{2.52×1{0}^{7}J}{4}$=6.3×10⁶J；
由P=$\frac{W}{t}$可得，上述加熱過程所用的時間t=$\frac{W}{P}$=$\frac{6.3×1{0}^{6}J}{1800W}$=3.5×10³s．
答：（1）水吸收的熱量為2.52×10⁷J；
（2）空氣能熱水器完成上述加熱過程所用的時間為3.5×10³s．

點評 空氣能熱水器屬于新產(chǎn)品，針對新產(chǎn)品，重大事件設(shè)計物理問題，都是中考的熱點，一定要關(guān)注．