Question

（2011?锦州模拟）小明家最近装了一台如图所示的“光电互补型”太阳能热水器．该热水器晴天以吸收太阳能作为加热方式，阴雨天可用电加热方式．
（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到70℃时需要吸收多少热量？
（2）若在雨天使用电热器将一满箱水从20℃加热到70℃，加热器正常工作了7h，则此热水器的效率为多少？

Answer 1

分析：（1）知道热水器的容积（装满水后水的体积），利用密度公式求水的质量，又知道水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量（有用能量）；
（2）由铭牌知道加热器的额定功率，利用W=Pt求消耗的电能（总能量），利用效率公式求热水器的效率．

解答：解：（1）m=ρV=1.0×10³ kg/m³×100×10^-3 m³=100kg，
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（70℃-20℃）
=2.1×10⁷J；
（2）∵加热器正常工作，
∴P=P_额=1.5kW，
消耗的电能：
W=Pt=1.5kW×7h=10.5kW?h=10.5×3.6×10⁶J=3.78×10⁷J，
热水器的效率：
η=

Q吸

W

=

2.1×107J

3.78×107J

≈55.6%．
答：（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到70℃时需要吸收2.1×10⁷J的热量；
（2）热水器的效率为55.6%．

点评：本题考查了电功率公式、密度公式、吸热公式，考查的知识点较多、计算量大，但难度适中，是一道中档题．解本题的关键：由电热水器的铭牌得出相关信息并利用好．