Question

为了响应“低碳生活，避免能源危机，提倡使用新能源”的号召，小明同学家安装了一台太阳能热水器，晴天可利用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热，铭牌如下表【水的比热容是4.2×10³J/（kg?℃）】

太阳能热水器铭牌
额定电压220V	容量100kg
额定功率1500W	频率50HZ

求：
（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃升高到50℃时，需要吸收多少热量；
（2）阴雨天由电辅助加热时，热水器正常工作30min要消耗多少kW?h电能．

Answer 1

分析：（1）知道太阳能热水器里水的质量，又知道水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）知道电热水器的额定功率，热水器正常工作时实际功率等于额定功率，利用W=Pt求消耗的电能．

解答：解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（㎏?℃）×100㎏×（50-20）℃=1.26×10⁷J；
（2）∵热水器正常工作，
∴P=P_额=1500W，
阴雨天由电辅助加热时：
W=Pt=1500W×30×60s=2.7×l0⁶J=0.75kW?h．
答：（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃升高到50℃时，需要吸收1.26×10⁷J的多少热量；
（2）阴雨天由电辅助加热时，热水器正常工作30min要消耗0.75kW?h电能．

点评：本题为热学、电学的综合题，考查了学生对吸热公式的运用、电能的计算，虽属于基础知识，但要求灵活运用，属于难题，计算时注意实际功率与额定功率的区别和联系：只有当用电器正常工作、在额定电压下工作，P=P_额．