Question

【題目】榮榮同學家安裝了一臺太陽能熱水器，晴天可利用太陽能集熱，陰雨天可用電輔助加熱，銘牌如下，求：

額定電壓 220V	容積 100L
額定功率 1650W	頻率 50Hz

（1）太陽能熱水器貯滿水，水溫從 20℃升高到 50℃時，需要吸收多少熱量？

（2）用電加熱時，熱水器正常工作的電流有多大？

（3）貯滿水的熱水器，陰天里要使水溫從 20℃升高到 50℃，其中 55%的熱量是由電來輔助提供的，則熱水器正常工作時需加熱多長時間？（不計熱量損失）

Answer 1

【答案】(1)1.26×107J；(2)7.5A；(3)70min

【解析】

(1)水的體積：

V=100L=100×10-3m3，

水的質量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×100×10-3m3=100kg，

水吸收的熱量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×100kg×（50-20）℃=1.26×107J；

(2)由P=UI，P=P額，則熱水器正常工作的電流：

I===7.5A；

(3)由電來輔助提供的熱量：

Q=Q吸×55%=1.26×107J×55%=6.93×106J，

需要的加熱時間：

t===4.2×103s=70min。

答：(1)太陽能熱水器貯滿水，水溫從20℃升高到50℃時，需要吸收1.26×107J的熱量；

(2)用電加熱時，熱水器正常工作的電流有7.5A；

(3)熱水器正常工作時需加熱70min。