Question

有一種太陽能、電能兩用熱水器，該電熱水器銘牌見下表：

型　　號	EWH-80B
額定功率	1500W
額定電壓	220V
容　　量	100L

（1）盛夏季節(jié)在1h內(nèi)得到的太陽能為2.1×10⁶J，如果每天接收太陽能的時間以10h計(jì)算，可以將100kg、初溫為30℃的水加熱到多少攝氏度？[水的比熱容c=4.2×10³J/（kg?℃）]
（2）如果遇到雨天用電加熱，熱水器在額定電壓下工作時，將上述同樣質(zhì)量、初溫的水加熱到同樣的溫度需多長時間？（假定所消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能）

Answer 1

解：（1）每天水從太陽能中吸收的熱量：
Q_吸=2.1×10⁶J/h×10h=2.1×10⁷J，
100kg、初溫為30℃的水吸熱后的末溫：
t=+t₀=+30℃=80℃；
（2）同樣質(zhì)量、初溫的水加熱到同樣的溫度需的時間：
t′====1.4×10⁴s．
答：（1）可以將100kg、初溫為30℃的水加熱到80攝氏度；
（2）熱水器在額定電壓下工作時，將上述同樣質(zhì)量、初溫的水加熱到同樣的溫度需1.4×10⁴s．
分析：（1）根據(jù)題意求出每天接收太陽能得到的內(nèi)能即為水吸收的熱量，根據(jù)Q=cm（t-t₀）求出水吸收熱量后的末溫；
（2）正常工作時熱水器的功率和額定功率相等，根據(jù)Q=W=Pt求出同樣質(zhì)量、初溫的水加熱到同樣的溫度需的時間．
點(diǎn)評：本題考查了熱量和電功的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用以及根據(jù)題意得出每天水從太陽能中獲得的熱量．