Question

19．小朱剛從學(xué)校打完球回家，正好他爸爸在安裝新買的一臺(tái)熱水器，他好奇去看了看電熱水器產(chǎn)品的說(shuō)明書，如表所示．他爸爸隨即提出以下問(wèn)題叫他解答：
（1）若現(xiàn)在熱水器中裝滿初溫為25℃的水，將其加熱至最高水溫需要吸收多少熱量？
（2）你接通電源后等了3h，水箱中的水才能達(dá)到最高溫度，求這臺(tái)熱水器的效率是多少？
（3）在安裝或使用這臺(tái)熱水器運(yùn)用了哪些物理知識(shí)？（至少寫兩條）
（水的比熱容為4.2×10³J/kg•℃，水的密度：1.0×10³kg/m³）

產(chǎn)品名稱	封閉型貯水式電熱水器
產(chǎn)品型號(hào)	DI8065	最高溫度	75℃
額定容量	65L	電器類型	1類
額定功率	1500W	防水等級(jí)	IPX
額定電壓	交流220V

Answer 1

分析 （1）由表格數(shù)據(jù)可知水的體積，根據(jù)密度公式求出水的質(zhì)量，利用Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出消耗的電能，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出這臺(tái)熱水器的效率；
（3）根據(jù)熱水器的安裝和構(gòu)件進(jìn)行解答．

解答 解：（1）熱水器中裝滿水時(shí)，水的體積：
V=65L=65dm³=0.065m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.065m³=65kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×65kg×（75℃-25℃）
=1.365×10⁷J；
（2）熱水器3h消耗的電能：
W=Pt′=1500W×3×3600s=1.62×10⁷J，
這臺(tái)熱水器的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.365×1{0}^{7}J}{1.62×1{0}^{7}J}$×100%≈84.3%；
（3）應(yīng)用三孔插座、給水加熱應(yīng)用的電流的熱效應(yīng)，水箱應(yīng)比噴頭高、水箱與噴頭構(gòu)成了連通器等．
答：（1）若現(xiàn)在熱水器中裝滿初溫為25℃的水，將其加熱至最高水溫需要吸收1.365×10⁷J的熱量；
（2）你接通電源后等了3h，水箱中的水才能達(dá)到最高溫度，這臺(tái)熱水器的效率是84.3%；
（3）應(yīng)用三孔插座、給水加熱應(yīng)用的電流的熱效應(yīng)等．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，與生活相連，使學(xué)生覺(jué)得學(xué)了物理有用，注意計(jì)算時(shí)的單位變換要正確．