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    小新家新安装了一台电热水器，电热水器的铭牌如表所示，若自来水的温度是10℃，充满水后，小新将调温开关调到“60℃”的位置．接通电源，加热指示灯亮，达到设定温度时，加热指示灯熄灭．请你帮助小明回答下列问题：
    贮水式电热水器
    型号：V-50
    额定容量：50kg  额定压强：0.6MP
    额定电压：220V  额定功率：1500W
    额定频率：50Hz  防水等级：E（1）加热指示灯从亮到熄灭的过程中，热水器中的水一共吸收多少热量？（c水=4.2×103J/（kg?℃））
    （2）若不考虑能量损失，从接通电源到指示灯灭需要多少时间？
    （3）若实际经过2.5h指示灯才熄灭，则热水器的效率是多少？
    （4）若水吸收的热量由燃烧天然气来提供，则至少应完全燃烧多少m3的天然气？（天燃气的热值为8.4×107J/m3）．
    分析：（1）充满水后水的质量和额定容量相等，由图可知设定的温度即为水的末温，根据Q=cm（t-t0）求出水吸收的热量；
    （2）不考虑能量损失时，吸收的热量等于消耗的电能，根据W=Q吸=Pt计算加热时间；
    （3）根据W=Pt求出消耗的电能，利用效率公式求出热水器的效率；
    （4）由题意可知，天然气完全燃烧释放的热量，根据Q=Vq求出消耗天然气的体积．
    解答：解：（1）水吸收的热量：
    Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×106J；
    （2）不考虑能量损失时，
    W=Q吸=8.4×106J，
    根据W=Pt可得，需要的加热时间：
    t=
    W
    P
    =
    8.4×106J
    1500W
    =5600s；
    （3）加热时间：
    t=2.5h=2.5×3600s=9000s，
    电热水器消耗的电功：
    W′=Pt′=1500W×9000s=1.35×107J，
    热水器的效率：
    η=
    Q吸
    W
    ×100%=
    8.4×106J
    1.35×107J
    ×100%≈62.2%；
    （4）由题意可知，Q放=Q吸=8.4×106J，
    根据Q放=Vq可得，消耗天然气的体积：
    V=
    Q放
    q
    =
    8.4×106J
    8.4×107J/m3
    =0.1m3．
    答：（1）加热指示灯从亮到熄灭的过程中，热水器中的水一共吸收了8.4×106J的热量；
    （2）若不考虑能量损失，从接通电源到指示灯灭需要多5600s；
    （3）若实际经过2.5h指示灯才熄灭，则热水器的效率是62.2%；
    （4）若水吸收的热量由燃烧天然气来提供，则至少应完全燃烧0.1m3的天然气．
    点评：本题考查质量、热量、通电时间、燃料体积、电功以及热水器效率的计算，关键是公式及其变形式的灵活运用，要注意设定的温度即为水的末温，计算过程还要注意单位的换算．
    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2010?岳阳）小明家新安装了一台太阳能热水器，晴天用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热，其铭牌相关数据如表：
      水箱容积0.1m3     额定电压220V
    集热管采光面积1.5m2     额定功率1500W
    （1）小明查阅资料得知，当地晴天平均1m2采光面在1h内接收的太阳能为2.1×106 J．
    则晴天时，每天日照时间按8h计算，热水器一天中接收的太阳能是多少？若这些太阳能全部被水吸收，可使满箱水的温度升高多少？[c水=4.2×103J/（kg?℃）]
    （2）阴天时，为使满箱水升高的温度与晴天相同，水吸收的热量50%由电辅助提供，则需电辅助正常加热多长时间？（不计热量损失）
    （3）请说出利用太阳能的一个优点．

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2012?茂名）小明家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器．平常使用太阳能，在阳光不足时，用电热丝辅助加热．热水器铭牌如下．
    （1）电热水器正常工作时，电热丝的电阻和电流各是多少？
    （2）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量？（ 1L=10 -3m3 ）
    （3）若通过完全燃烧天然气加热一满箱水，使其温度从20℃升高到50℃时，不考虑热量的损失，需要多少m3天然气？（天然气的热值为4.0×107J/m3）
    （4）由于寒冷阴雨，太阳能热水器只将水加热到35℃，现要通过电热丝将水加热到50℃使用，需电加热器正常工作多长时间？（设电能全部转化为内能）
    ××牌热水器
    型号HM-20 集热管数28支 额定频率50Hz
    水箱容积200L 集热管管长180cm 额定电压220V
    防水等级A 系统承压3.0MPa 额定功率4400W

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    科目：初中物理 来源：岳阳 题型：问答题

    小明家新安装了一台太阳能热水器，晴天用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热，其铭牌相关数据如表：
      水箱容积0.1m3     额定电压220V
    集热管采光面积1.5rn2     额定功率1500W
    （1）小明查阅资料得知，当地晴天平均1m2采光面在1h内接收的太阳能为2.1×106 J．
    则晴天时，每天日照时间按8h计算，热水器一天中接收的太阳能是多少？若这些太阳能全部被水吸收，可使满箱水的温度升高多少？[c水=4.2×103J/（kg-℃）]
    （2）阴天时，为使满箱水升高的温度与晴天相同，水吸收的热量50%由电辅助提供，则需电辅助正常加热多长时间？（不计热量损失）
    （3）请说出利用太阳能的一个优点．

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    科目：初中物理 来源：2010年湖南省岳阳市中考物理试卷（解析版） 题型：解答题

    小明家新安装了一台太阳能热水器，晴天用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热，其铭牌相关数据如表：
      水箱容积0.1m3    额定电压220V
    集热管采光面积1.5rn2    额定功率1500W
    （1）小明查阅资料得知，当地晴天平均1m2采光面在1h内接收的太阳能为2.1×106 J．
    则晴天时，每天日照时间按8h计算，热水器一天中接收的太阳能是多少？若这些太阳能全部被水吸收，可使满箱水的温度升高多少？[c水=4.2×103J/]
    （2）阴天时，为使满箱水升高的温度与晴天相同，水吸收的热量50%由电辅助提供，则需电辅助正常加热多长时间？（不计热量损失）
    （3）请说出利用太阳能的一个优点．

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    科目：初中物理 来源：2012年广东省茂名市中考物理试卷（解析版） 题型：解答题

    小明家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器．平常使用太阳能，在阳光不足时，用电热丝辅助加热．热水器铭牌如下．
    （1）电热水器正常工作时，电热丝的电阻和电流各是多少？
    （2）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量？（ 1L=10 -3m3 ）
    （3）若通过完全燃烧天然气加热一满箱水，使其温度从20℃升高到50℃时，不考虑热量的损失，需要多少m3天然气？（天然气的热值为4.0×107J/m3）
    （4）由于寒冷阴雨，太阳能热水器只将水加热到35℃，现要通过电热丝将水加热到50℃使用，需电加热器正常工作多长时间？（设电能全部转化为内能）
    ××牌热水器
    型号HM-20集热管数28支额定频率50Hz
    水箱容积200L集热管管长180cm额定电压220V
    防水等级A系统承压3.0MPa额定功率4400W


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