Question

8．圖甲是目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的世界上熱效率最高的一種新型熱水器--空氣能熱水器，它是通過吸收空氣中的熱量來制造熱水的“熱量搬運(yùn)”裝置．如圖乙為其電路部分的簡化圖，其工作原理是：空氣能熱水器在工作時(shí)，吸收空氣中的能量為Q₁，消耗的電能為Q₂，電能轉(zhuǎn)化為被水吸收的能量為Q₃，最終熱水得到的能量為Q₄．它的熱效率（$\frac{{Q}_{4}}{{Q}_{2}}$的比值）可以達(dá)到300%～500%．表丙為該空氣能熱水器的一些技術(shù)參數(shù)．根據(jù)上述信息回答下列問題：
（1）此空氣能熱水器的額定輸入電流是多少？（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）
（2）在不考慮熱量損失時(shí)，用額定輸入功率是1400W，熱效率是400%的空氣能熱水器將200kg的水從15℃加熱到55℃，理論上需要多少時(shí)間（已知水的比熱容為c_水=4.2×10³J/（kg•℃））？

Answer 1

分析 （1）利用P=UI求出額定輸入電流；
（2）知道水的質(zhì)量、比熱、升高的溫度，根據(jù)Q₄=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量，再利用熱效率求出時(shí)間．

解答 解：（1）由P=UI可得額定輸入電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1400W}{220V}$≈6.36A；
（2）200kg水從15℃加熱到 55℃吸收的熱量為：
Q₄=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×（55℃-15℃）=3.36×10⁷J，
因?yàn)镼₂=W_電=Pt=1400W×t，Q₄=ηQ₂，
所以3.36×10⁷J=400%×1400W×t，
解得：t=6×10³s．
答：（1）此空氣能熱水器的額定輸入電流是6.36A；
（2）在不考慮熱量損失時(shí)，用額定輸入功率是1400W，熱效率是400%的空氣能熱水器將200kg的水從15℃加熱到 55℃，理論上需要6×10³s時(shí)間．

點(diǎn)評(píng) 題考查了功率、熱量、效率公式的應(yīng)用，空氣能熱水器屬于新產(chǎn)品，針對(duì)新產(chǎn)品，重大事件，都是中考的熱點(diǎn)，一定要關(guān)注．