Question

（2013?陇川县模拟）为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活中．现有一种太阳能、电能两用热水器，晴天时，它用太阳能加热，能将接收的太阳能的40%转换为水的内能，如果遇到雨天，可以用电加热．其名牌见下表：

型号	EWH-80B
额定功率	1500W
额定电压	220V
容量	125L
外型尺寸	842mm×463mm×415mm

（1）该热水器最多能装多少千克的水？
（2）当太阳能热水器注满水时，如果在某一时间内获得的太阳能是5.25×10⁷J，那么可以使水的温度上升多少摄氏度？
[C_水=4.2×10³J/（kg．℃）]
（3）当用电加热时，热水器在额定电压下工作，将上述同样质量的水升高相同的温度，需要多长时间？（假定所消耗的电能全部转化为水的内能）

Answer 1

分析：（1）已知水的密度和体积，利用ρ=

m

V

可求得热水器里面水的质量；
（2）知道水的质量、水的比热容、水吸收的热量，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水的温度升高值；
（3）正常工作时热水器的功率和额定功率相等，根据Q=W=Pt求出同样质量、初温的水加热到同样的温度需的时间．

解答：解：（1）∵ρ=

m

V

，V=125L=0.125m³，
∴m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.125m³=125kg；
（2）Q_吸=5.25×10⁷J×40%=2.1×10⁷J，
∵Q_吸=c_水m△t，
∴水吸热后温度升高值：
△t=

Q吸

c水m

=

2.1×107J

4.2×103J/(kg?℃)×125kg

=40℃；
（3）同样质量、初温的水加热到同样的温度需的时间：
∵P=

W

t

，
∴t=

Q吸

P

=

5.25×107J

1500W

=35000s=9h40min20s．
答；（1）该热水器最多能装125千克的水；
（2）那么可以使水的温度上升40摄氏度；
（3）需要9h40min20s．

点评：本题为一道热学和电学的综合计算题，考查了学生对吸热公式Q_吸=cm△t、密度公式的掌握和运用，从说明书中得到相关信息是本题的关键．