Question

某电热淋浴器的铭牌如图所示．小军同学按铭牌要求给淋浴器装满水，正常工作100min，观察到淋浴器上温度计示数由15℃上升到65℃．已知ρ_水=1.0×10³kg/m³，c_水=4.2×10³J/（kg?℃）求：
（1）在加热过程中，水箱中水吸收的热量．
（2）电热淋浴器加热过程中消耗的电能．
（3）淋浴器加热时的效率．

Answer 1

分析：（1）知道水箱容积，利用密度公式求水的质量，又知道水的比热容和水温的变化值，利用吸热公式求水箱中水吸收的热量；
（2）根据W=Pt求出电热淋浴器加热过程中消耗的电能；
（3）水吸收的热量和消耗的电能之比即为淋浴器加热时的效率．

解答：解：（1）水箱中装满水的体积：
V=40L=4×10^-2m³，
根据ρ=

m

V

可得，水的质量：
m=ρ_水V=1×10³kg/m³×4×10^-2m³=40kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×40kg×（65℃-15℃）
=8.4×10⁶J；
（2）消耗的电能：
W=Pt=1600W×100×60s=9.6×10⁶J；
（3）淋浴器加热时的效率：
η=

Q吸

W

×100%=

8.4×106J

9.6×106J

×100%=87.5%．
答：（1）在加热过程中，水箱中水吸收的热量为8.4×10⁶J；
（2）电热淋浴器加热过程中消耗的电能为9.6×10⁶J；
（3）淋浴器加热时的效率为87.5%．

点评：本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到密度公式和吸热公式、电功公式、效率公式的应用，是一道较为简单的计算题．