Question

小明同學家安裝了一臺太陽能熱水器，晴天可利用太陽能集熱，陰雨天可用電輔助加熱，銘牌如表所示．求：

	額定電壓220V	容積100L
額定功率1650W		頻率50HZ

（1）太陽能熱水器貯滿水，水溫從20℃升高到50℃時，需要吸收多少熱量？
（2）貯滿水的熱水器，陰天里要使水溫從20℃升高到50℃，其中55%的熱量是由電來輔助提供的，則熱水器正常工作時需加熱多長時間？（不計熱量損失）

Answer 1

【答案】分析：（1）知道太陽能熱水器的容積，利用密度公式求水的質量，又知道水的初溫和末溫、水的比熱容，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）根據題意求出由電來輔助提供的熱量，又知道電功率的大小，利用P=求加熱時間．
解答：解：（1）水的體積：
V=100L=100×10^-3m³，
∵ρ=，
∴水的質量：
m=ρV=1.0×10³㎏/m³×100×10^-3m³=100㎏，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（㎏?℃）×100㎏×（50-20）℃=1.26×10⁷J；
（2）由電來輔助提供的熱量：
Q=Q_吸×55%=1.26×10⁷J×55%=6.93×10⁶J，
需要的加熱時間：
t===4.2×10³s=70min．
答：（1）太陽能熱水器貯滿水，水溫從20℃升高到50℃時，需要吸收1.26×10⁷J的熱量；
（2）熱水器正常工作時需加熱70min．
點評：本題是一道電學與熱學的綜合應用題，與實際生活相聯系，使學生覺得學了物理有用，從銘牌表上得到相關信息是本題的關鍵，注意100L≠100kg，必須利用密度公式計算．