Question

（2012?徐州二模）李明家的太陽(yáng)能熱水器，可以貯水50㎏，天氣好時(shí)，吸收的太陽(yáng)輻射能可以使水溫升得足夠高；陰雨天可用電輔助加熱，其電加熱棒的額定電壓是220V，額定功率是1.5kW．
（1）若在陽(yáng)光的照射下，50㎏的水溫度從20℃上升到60℃，吸收太陽(yáng)的熱量是多少？（水的比熱容c=4.2×10³J/（㎏?℃））
（2）若在陰雨天僅用電加熱棒在額定電壓下將這些水加熱，使之升高相同的溫度，需要多長(zhǎng)的時(shí)間？（假設(shè)消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為水吸收的內(nèi)能）

Answer 1

分析：（1）已知水的質(zhì)量、水的初溫和末溫，利用公式Q_吸=cm△t可求水吸收的熱量；
（2）知道電加熱棒的額定功率，即額定電壓下的實(shí)際功率，根據(jù)公式Q=W=Pt可求需要的時(shí)間．

解答：解：
（1）Q_吸=cm△t
=4.2×10³J/（kg?℃）×50kg×40℃
=8.4×10⁶J；
（2）∵電加熱棒在額定電壓下工作，
∴P=P_額=1500W，
∵P=

W

t

，
∴t=

W

P

=

8400000J

1500W

=5600s．
答：（1）水吸收太陽(yáng)的熱量是8.4×10⁶J；
（2）若在陰雨天僅用電加熱棒在額定電壓下將這些水加熱，使之升高相同的溫度，需要5600s的時(shí)間．

點(diǎn)評(píng)：本題涉及熱學(xué)、電學(xué)知識(shí)，知識(shí)面廣，難度大，要求學(xué)生要掌握各方面的知識(shí)，才能解決綜合性的問(wèn)題．