小明家在他們居住的10樓頂上安裝了一臺太陽能、電能兩用熱水器,熱水器水箱的容積為100L.在一般光照下,一滿箱15℃的水經白天太陽加熱,溫度可達40℃(C水=4.2×103J/(kg?℃).求:
(1)一滿箱水從15℃升高到40℃,要吸收多少熱量?
(2)若遇到陰雨天,改用電功率為1500W的電熱器加熱同樣多的水,正常工作需要多少時間?(其它條件不變,設消耗的電能全部轉化為內能)
解:(1)v=100L=0.1m3,
水的總質量:
m=ρv=1×103kg/m3×0.1m3=100kg,
水吸收的熱量:
Q=cm△t=4.2×103J(kg℃)×100kg×(40℃-15℃)=1.05×107J.
(2)∵Q=W電=Pt,
∴需要加熱時間:
t===7000s≈1.94h.
答:(1)一滿箱水從15℃升高到40℃,要吸收1.05×107J 熱量.
(2)若遇到陰雨天,改用電功率為1500W的電熱器加熱同樣多的水,正常工作需要時間1.94h.
(1)知道水的體積,利用密度公式求水的質量,再利用吸熱公式求水吸收的熱量,
(2)知道電熱水器的功率,根據Q=W電=Pt求用電熱水器把水從15℃加熱到40℃需要的時間.
點評:本題考查了學生對密度公式、吸熱公式、電功率的公式的了解與掌握,是一道電學、熱學的綜合計算題,知識點多、綜合性強.
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