Question

太阳能热水器 （Solar water heater）是指以太阳能作为能源进行加热的热水器．是与燃气热水器、电热水器相并列的三大热水器之一，最大优点是节能、环保、经济．但受季节和天气制约，为此人们研制了太阳能、电能两用热水器．小明家最近装了一台这样的两用热水器，如表所示，则：
（1）太阳能热水器贮满水，水温20℃加热到70℃时需要吸收多少热量？
（2）若在雨天使用电热器将一满箱水从20℃加热到70℃，加热器正常工作了7h，则此热水器的效率为多少？

××牌热水器
型号V-55	额定容积100L
额定电压220V	额定频率50Hz
额定功率1500W	防水等级△

Answer 1

【答案】分析：（1）从题知电加热器的容积（水的体积），利用密度公式求水的质量，又知道水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）由铭牌知道加热器的额定功率，利用W=Pt求消耗的电能（总能量），利用效率公式求热水器的效率．
解答：解：（1）由题知，水的体积：
V=100L=100×10^-3m³=0.1m³，
根据ρ=可得：
水的质量m=ρv=1.0×10³kg/m³×0.1m³=100kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（70℃-20℃）=2.1×10⁷J；
（2）∵加热器正常工作，
∴P=P_额=1500W，
消耗的电能：
W=Pt=1500W×7×3600s=3.78×10⁷J，
热水器的效率：
η==≈55.6%．
答：（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到70℃时需要吸收2.1×10⁷J的热量；
（2）热水器的效率为55.6%．
点评：本题考查了电功率公式、密度公式、吸热公式，考查的知识点较多、计算量大，但难度适中，是一道中档题．解本题的关键：由电热水器的铭牌得出相关信息并利用好．