Question

小丽家电热淋浴器的额定功率为2000W，水箱最多可容纳50kg水，注满水的淋浴器连续正常加热40min，淋浴器上温度示数由22℃上升到42℃．已知水的比热容是4.2×10³ J/（kg?℃），求：
（1）此过程中水箱中水吸收的热量；
（2）此过程消耗的电能；
（3）该电热淋浴器加热时的热效率．

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求水箱内的水吸收的热量；
（2）知道电热淋浴器的电功率和工作时间，利用W=Pt求出消耗的电能；
（3）上面求出水吸收的热量为有用能量，消耗的电能为总能量，利用效率公式求电热淋浴器的热效率．

解答：解：（1）水吸收的热量（有用能量）：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×50kg×（42℃-22℃）=4.2×10⁶J；
（2）∵P=

W

t

，
∴加热水消耗的电能（总能量）：
W=Pt=2000W×40×60s=4.8×10⁶J；
（3）电热淋浴器加热时的热效率：
η=

Q吸

W

×100%=

4.2×106J

4.8×106J

×100%=87.5%．
答：（1）此过程中水箱中水吸收的热量4.2×10⁶J；
（2）此过程消耗的电能4.8×10⁶J；
（3）该电热淋浴器加热时的热效率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）．