问题 计算题

小明家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器.平常使用太阳能,在阳光不足时,用电热丝辅助加热.热水器名牌如下.

(1)电热水器正常工作时,电热丝的电阻和电流各是多少?

(2)太阳能热水器贮满水,水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量?(1L=10-3m3

(3)若通过完全燃烧天然气加热一满箱水,使其温度从20℃升高到50℃时,不考虑热量的损失,需要多少m3天然气?(天然气的热值为4.0×107J/m3

(4)由于寒冷阴雨,太阳能热水器只将水加热到35℃,现要通过电热丝将水加热到50℃使用,需电加热器正常工作多长时间?(设电能全部转化为内能)

答案

解:(1)∵电热水器正常工作

∴U=U=220V,P=P=880W

∵P=IU

∴电热水器正常工作时的电流:

I===20A

热水器电热丝的电阻:

R===11Ω

(2)水的质量:

m=ρV=1000kg/m3×200×10﹣3m3=200kg

吸收太阳的热量:

Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×200kg×(50℃﹣20℃)=2.52×107J;

(3)由题知,Q=Q=Vq,所以需要天然气的体积:

V===0.63m3

(4)水从35℃加热到50℃吸收的热量:

Q'=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×200kg×(50℃﹣35℃)=1.26×107J

由题知,W=Q'

∴电加热器正常工作时间:

t==≈2864s.

单项选择题
单项选择题