Question

荣荣同学家安装了一台太阳能热水器，晴天可利用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热，铭牌如下，求：

额定电压  220V	容积  100L
额定功率  1650W	频率  50Hz

（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃升高到50℃时，需要吸收多少热量？
（2）用电加热时，热水器正常工作的电流有多大？
（3）贮满水的热水器，阴天里要使水温从20℃升高到50℃，其中55%的热量是由电来辅助提供的，则热水器正常工作时需加热多长时间？（不计热量损失）

Answer

（1）知道太阳能热水器的容积，利用密度公式求水的质量，又知道水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）由铭牌知道额定电压和额定功率，利用P=UI求热水器正常工作的电流；
（3）根据题意求出由电来辅助提供的热量，又知道电功率的大小，利用P=求加热时间．
【解析】
（1）水的体积：
v=100L=100×10-3m3，
水的质量：
m=ρv=1.0×103㎏/m3×100×10-3m3=100㎏，
水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（㎏•℃）×100㎏×（50-20）℃=1.26×107J；
（2）∵P=UI，P=P额，
∴热水器正常工作的电流：
I===7.5A；
（3）由电来辅助提供的热量：
Q=Q吸×55%=1.26×107J×55%=6.93×106J，
需要的加热时间：
t===4.2×103s=70min．
答：（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃升高到50℃时，需要吸收1.26×107J的热量；
（2）用电加热时，热水器正常工作的电流有7.5A；
（3）热水器正常工作时需加热70min．