Question

小明家最近裝了一臺如圖所示的“光電互補型”太陽能熱水器．該熱水器晴天以吸收太陽能作為加熱方式，陰雨天可用電加熱方式．
（1）太陽能熱水器貯滿水，水溫從20℃加熱到70℃時需要吸收多少熱量？
（2）若在雨天使用電熱器將一滿箱水從20℃加熱到70℃，加熱器正常工作了7h，則此熱水器的效率為多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）知道熱水器的容積（裝滿水后水的體積），利用密度公式求水的質量，又知道水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量（有用能量）；
（2）由銘牌知道加熱器的額定功率，利用W=Pt求消耗的電能（總能量），利用效率公式求熱水器的效率．
解答：解：（1）m=ρV=1.0×10³ kg/m³×100×10^-3 m³=100kg，
Q_吸=cm（t-t）
=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（70℃-20℃）
=2.1×10⁷J；
（2）∵加熱器正常工作，
∴P=P_額=1.5kW，
消耗的電能：
W=Pt=1.5kW×7h=10.5kW?h=10.5×3.6×10⁶J=3.78×10⁷J，
熱水器的效率：
η==≈55.6%．
答：（1）太陽能熱水器貯滿水，水溫從20℃加熱到70℃時需要吸收2.1×10⁷J的熱量；
（2）熱水器的效率為55.6%．
點評：本題考查了電功率公式、密度公式、吸熱公式，考查的知識點較多、計算量大，但難度適中，是一道中檔題．解本題的關鍵：由電熱水器的銘牌得出相關信息并利用好．