Question

【題目】由于化石能源長期大規(guī)模開采，不久的將來會消耗殆盡，所以開發(fā)新能源、更好的利用知己能源，是全球范圍內的重要課題．人們根據(jù)生活需要制成了一種新型太陽能熱水器，晴天可利用太陽能集熱，陰雨天可用電輔助加熱．小榮家新安裝了一臺這種熱水器，銘牌如下圖．

額定電壓220V	容積100L
額定功率2000W	頻率50Hz

（1）太陽能熱水器貯滿水，水溫從20°C升高到50°C時，需要吸收多少熱量？

（2）用電加熱時，熱水器正常工作的電流為多少？（結果保留1位小數(shù)）

（3）貯滿水的熱水器，陰雨天時，也要使水溫從20°C升高到50°C，其中50%的熱量由電能輔助提供．若不計熱量損失，熱水器正常工作需要加熱多長時間？

Answer 1

【答案】（1）1.26×107J；（2）9.1A；（3）3150s

【解析】

試題分析：（1）水的體積V=100L=100dm3=0.1m3，由ρ=得，水的質量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg，水吸收的熱量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（㎏℃）×100㎏×（50℃﹣20℃）=1.26×107J；（2）由P=UI得，熱水器正常工作的電流：I==≈9.1A；（3）由題意知，提供的熱量消耗的電能：W=Q吸×50%=1.26×107J×50%=6.3×106J，由P=得，熱水器正常工作需需要的加熱時間：t===3150s。