Question

8．小华用电能表测量家中电热淋浴器的热效率．他将家中其他用电器与电源断开，仅让淋浴器工作，把淋浴器内质量为50kg，初温为20℃的水加热到50℃，加热前后电能表示数如图所示，已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃），求：
（1）水吸收的热量；
（2）电热淋浴器的热效率．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）根据电能表的示数差得出消耗的电能，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出此过程电热淋浴器的热效率．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（50℃-20℃）
=6.3×10⁶J；
（2）消耗的电能：
W=1288.5kW•h-1286.5kW•h=2kW•h=2×3.6×10⁶J=7.2×10⁶J，
此过程电热淋浴器的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{6.3×1{0}^{6}J}{7.2×1{0}^{6}J}$×100%=87.5%．
答：（1）加热过程中水吸收的热量为6.3×10⁶J；
（2）此过程电热淋浴器的热效率为87.5%．

点评 本题是一道电学与热学的综合计算题，考查了热量的计算、电功的计算、电热淋浴器的效率的计算，要注意区分哪些是有用能量（被水吸收的）、哪些是总能量（消耗的电能）．