Question

某居民家安装了一台电热水器，其铭牌标示如下表所示，装满20℃的水后对其加热，使水温达到90℃。己知干木材的热值q=1.2×10⁷J/ kg。

(1)水需要吸收多少热量？

(2)电热水器正常工作时至少需要多长时间？ （忽略热量的损失）

(3)如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要多少干木材？

××型电热水器
额定加热功率	2400W	加热方式	电加热器
额定电压	220V	安全等级	防触电保护一类
温度设定范围	20℃～90℃	净重	20kg
容量	40L	整机外形尺寸	530mm×400mm×400mm
出厂日期	2019年5月15日

Answer

(1)1.176×107J；(2) 4900s；(3) 7kg

【解析】

(1)水的质量

m=ρV=1.0×103kg/m3×40×10-3m3=40kg

20℃的水加热至90℃，则水吸收的热量

Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(90℃-20℃)=1.176×107J

(2)电热水器正常工作时至少需要消耗的电能

W=Q吸

电热水器正常工作时至少需要的时间

t==4900s

(3)根据

Q吸=14%Q放

可知，干木材完全燃烧放出的热量为

Q放==8.4×107J

需要干木柴的质量

m′==7kg

答：(1)水需要吸收1.176×107J热量；

(2)电热水器正常工作时至少需要4900s时间；

(3)如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要7kg干木材。