Question

【題目】小明家電熱水器的簡化電路圖如圖所示，S1是手動開關，置于熱水器水箱外部；S2是溫控開關，置于熱水器水箱內部，當水溫低于設定溫度t ℃時自動閉合，達到t ℃時自動斷開；Rl和R2均為用來加熱且阻值不變的電熱絲.使用時，手動閉合開關S1 ， 電熱水器開始工作.電熱水器部分參數如表所示：[水的比熱容為4.2×l03J/(kg℃)]．

（1）將初溫20℃的一滿箱水加熱至設定溫度，水吸收的熱量是4.2×l06 J，則設定溫度是多少？
（2）假設將初溫20℃的一滿箱水加熱至設定溫度用了50 min,則電熱水器的效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：一滿箱水的質量 m=ρV=1×103kg/m3×50×10-3m3=50kg，

由 可得，

設定溫度 .

答：設定溫度是40℃.

（2）解：由 可得，熱水器消耗的電能W=Pt=2000W×50×60s=6×106J，

則熱水器的效率：

答：電熱水器的效率是70%.

【解析】根據水的比熱容計算水的溫度差，再計算初溫，根據電功率計算電功的大小，再計算熱水器的效率.
【考點精析】掌握熱量的計算和電功計算公式的應用是解答本題的根本，需要知道熱量的計算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收熱量，單位是焦耳；c 是物體比熱，單位是：焦/(千克?℃)；m是質量；t0 是初始溫度；t 是后來的溫度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放；利用W=UIt計算電功時注意：①式中的W.U.I和t是在同一段電路； ②計算時單位要統一；③已知任意的三個量都可以求出第四個量．計算電功還可用以下公式：W=I2Rt ；W=Pt；W=U2 /R*t．