Question

4．某電熱水器，額定功率為2000W．當熱水器正常工作40min時，可將50kg的水從20℃加熱到40℃．水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）．試求：
（1）這50kg水吸收的熱量是多少？
（2）熱水器消耗的電能是多少？
（3）熱水器的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）熱水器正常工作時的功率和額定功率相等，又知道工作時間，利用W=Pt求出熱水器消耗的電能；
（3）水吸收的熱量和消耗電能的比值即為熱水器的效率．

解答 解：（1）這50kg水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（40℃-20℃）
=4.2×10⁶J；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，熱水器消耗的電能：
W=Pt=2000W×40×60s=4.8×10⁶J；
（3）熱水器的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{4.8×1{0}^{6}J}$×100%=87.5%．
答：（1）這50kg水吸收的熱量是4.2×10⁶J；
（2）熱水器消耗的電能是4.8×lO⁶J；
（3）熱水器的效率是87.5%．

點評 本題是一道電學與熱學的綜合應用題，涉及到吸熱公式和電功公式、效率公式的應用，要注意用電器正常工作時的功率和額定功率相等．