太阳能热水器 (Solar water heater)是指以太阳能作为能源进行加热的热水器.是与燃气热水器、电热水器相并列的三大热水器之一,最大优点是节能、环保、经济.但受季节和天气制约,为此人们研制了太阳能、电能两用热水器.小明家最近装了一台这样的两用热水器,如表所示,则:
(1)太阳能热水器贮满水,水温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?
××牌热水器 | |
型号V-55 | 额定容积100L |
额定电压220V | 额定频率50Hz |
额定功率1500W | 防水等级△ |
解:(1)由题知,水的体积:
V=100L=100×10-3m3=0.1m3,
根据ρ=可得:
水的质量m=ρv=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(70℃-20℃)=2.1×107J;
(2)∵加热器正常工作,
∴P=P额=1500W,
消耗的电能:
W=Pt=1500W×7×3600s=3.78×107J,
热水器的效率:
η==≈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%.
(1)从题知电加热器的容积(水的体积),利用密度公式求水的质量,又知道水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;
(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.
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.