题目

题型：江苏期末题难度：来源：

小明家新安装了一台电热水器，电热水器的铭牌如图甲所示。若自来水的温度是20℃，充满水后，小明将调温开关调到如图乙所示的位置。接通电源，加热指示灯亮；达到设定温度时，加热指示灯熄灭。请你帮助小明回答下列问题：
（1）加热指示灯从亮到灭的过程中，热水器中的水一共吸收多少热量？
（2）若不考虑能量损失，从接通电源到指示灯熄灭需要多少时间？
（3）若实际经过2h指示灯才熄灭，则热水器的效率是多少？

答案

解：
（1）m=ρv =1.0×10³kg/m³×50×10^-3m³=50kg，Q_吸=c_水m(t-t₀) = 4.2×10³J/(kg·℃)×50kg×(60℃-20℃)= 8.4×10⁶J
（2）W= Q_吸=8.4×10⁶J，由P=W/t得t=W/P=8.4×10⁶J/1500W=5.6×10³s；
（3）电热水器消耗的电功为W_实=Pt=1500W×2×3600s=1.08×10⁷J，η=W/W_实=8.4×10⁶J/(1.08×10⁷J) ×100%=77.8%。