小刚同学家新买了一台电热水器,他发现铭牌上有一些数据如表所示
型号PCD-H40II容积20L额定最高温度75℃额定电压220V额定功率1.1KW额定内压0.75MPa(1)用该热水器把20kg的水从20℃加热到40℃,水吸收的热量为多少?[c水=4.2×103J/(kg?℃),不考虑电阻随温度变化]
(2)若在用电高峰时,电路上的实际电压只有200V,热水器加热(1)中的水需要38.5min,这些时间会消耗多少电能?
(3)前两问中,热水器加热时的效率是多少?
(4)我国用电量逐年增长,如何缓解这种压力呢?请你提出两个好的建议.
网友回答
解:(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×20kg×(40℃-20℃)=1.68×106J;
(2)电热水器的电阻:
R===44Ω,
电热水器的实际功率:
P实际===W,
电热水器消耗的电能:
W=P实际t=W×38.5×60s=2.1×106J;
(3)热水器加热时的效率:
η=×100%=×100%=80%;
答:(1)水吸收的热量为1.68×106J;
(2)电热水器消耗的电能是2.1×106J;
(3)电热水器的效率是80%;
(4)为缓解用电压力,可使用节能电器,建立更多的水力、风力、太阳能电站等.
解析分析:(1)已知水的质量20kg,初温20℃,末温40℃,根据Q吸=cm(t-t0)可直接求出水吸收的热量;(2)先根据电热水器的额定电压和额定功率求出电热水器的电阻,再由实际电压和电阻求出实际功率,然后根据W=Pt求出电热水器消耗的电能;(3)水吸收的热量和电热水器消耗的电能已求出,根据η=×100%求出热水器加热时的效率;(4)为缓解用电压力,可从节约用电,建立更多的水力、风力、太阳能电站方面考虑.
点评:本题是一道热学和电学综合题,热量的计算比较基本;要注意电压改变,电功率要变,我们认为电阻是不变的;在计算电热水器的效率时,要分清被有效利用的能量和总能量.