Question

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？[C_水=4.2×10³J/]．

Answer

（1）先计算水的质量，再根据Q吸=c水m（t-t）求出吸收的热量．
（2）吸收的热量等于消耗的电能，根据计算时间．
（3）根据W=Pt计算出消耗的电能，再与吸收的热量进行比较，就能得出热水器的效率．
【解析】
（1）m=ρv=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg．
Q吸=c水m（t-t）
=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×106J．
答：热水器中的水一共吸收8.4×106J热量．
（2）W=Q吸=8.4×106J
．
答：从接通电源到指示灯熄灭需要5.6×103s．
（3）电热水器消耗的电功为W实=Pt=1500W×2×3600s=1.08×107J．
η=．
答：热水器的效率是77.8%．