Question

18．创世界高铁运营最高速度394km/h的武广高铁，正式通车．如图为以武广客运专线主要车型CRH3动车组．
（1）该动车组的每节车厢上都配有电热水器．在标准大气压下，15分钟内把10kg、20℃的水烧开．电流至少要做多少功？（C_水=4.2×10³J/（kg•℃）
（2）若它工作时的电功率为4.2kW，则该电热水器的热效率为多少？

Answer 1

分析 （1）由热量公式可以求出水吸收的热量，电流做的功至少等于水吸收的热量；
（2）根据功率求出电热水器做功，然后由效率公式求出电热水器的效率．

解答 解：（1）在一标准大气压下水的沸点是100℃，
把水烧开，水吸收的热量为：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg．℃）×10kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁶J，
把水烧开，电流至少做功3.36×106J．
（2）热水器做功时间t′=15min=900s，
由P=$\frac{W}{t}$可得：
热水器做功W=Pt=4200W×900s=3.78×10⁶J，
电热水器的效率：
η=$\frac{Q}{W}$×100%
=$\frac{3.36×1{0}^{6}J}{3.78×1{0}^{6}J}$×100%
≈88.9%；
答：（1）电流至少做功3.36×10⁶J；
（2）电热水器的效率为88.9%．

点评 本题考查了求解水吸收的热量、电热水器的效率等问题，难度不大，应用热量公式与效率公式即可正确解题．