Question

空气能热水器是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置．其工作原理是：空气能热水器在工作时，吸收空气中的能量Q，消耗的电能为W，通过热交换使水吸收的热量为Q_吸，即Q_吸=Q+W，所以它的热效率（的值）可以达到300%～500%．已知某型号空气能热水器的热效率为400%，电功率为1400W，当用此热水器将100kg的水从15℃加热到55℃时[水的比热容为4.2×10³J/（kg．℃），干木柴的热值为1.2×10⁷J/kg]．求：
（1）水吸收的热量；
（2）水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的干木柴所释放的热量；
（3）空气能热水器完成上述加热过程所用的时间．

Answer

（1）知道水的质量、比热容、升高的温度，根据Q吸=cm（t-t）求出水吸收的热量．
（2）由题知Q吸=Q放，知道水需要的热量和干木柴的热值，利用m=得到需要的干木柴质量．
（3）水吸收的热量如果用空气能热水器加热，利用已知中的η2==列出等式，求出利用空气能热水器需要的时间．
【解析】

（1）水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（55℃-15℃）=1.68×107J；
答：水吸收的热量为1.68×107J；
（2）由题知，Q吸=Q放，
需要的干木柴质量：
m===1.4kg；
答：需要完全燃烧1.4kg干木柴；
（3）由题意的η===400%，
即=400%
解得t=3×103s，
答：空气能热水器用时3×103s．