Question

小张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，铭牌如右表所示．求：（其中 m=ρV）

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）
（4）我国出台了一系列有关“家电下乡”的政策，其中对购买高能效、低能耗的家电产品实行政府财政补贴，就国家这一政策对能源与社会发展带来的影响，发表你的看法．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用公式m=ρv计算出水的质量，再根据公式Q_吸=cm（t-t），带入相关数据，求出吸收热量的多少；
（2）在正常工作时，电压为额定电压U=220V，功率为额定功率P=1650W，因此根据公式I=P/U计算出正常工作时的电流；
（3）水吸收热量的55%由电做功来提供，即W=55%Q吸=Pt，由此计算出加热的时间；
（4）我国的能源消耗以化石能源为主，鼓励使用高效家电产品，可有效提高能源利用率，实现节能减排，保护环境，促进社会可持续发展．
解答：解：（1）热水器中水的质量为：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×100×10^-3m³=100kg
水吸收的热量为：
Q_吸=cm（t-t）=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（50℃-20℃）=1.26×10⁷J
（2）从表中可以看出，正常工作时的电压为：U=220V，功率为：P=1650W，
所以正常工作时的电流为：
I===7.5A
（3）加热时间为：
t====4.2×10³s
（4）我国的能源消耗以化石能源为主，鼓励使用高效家电产品，可有效提高能源利用率，
实现节能减排，保护环境，促进社会可持续发展．
答：（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃升高到50℃时，需要吸收的热量为1.26×10⁷J；
（2）用电加热时，热水器正常工作的电流为7.5A；
（3）用电来加热，热水器正常工作时需加热的时间为4.2×10³s；
（4）我国的能源消耗以化石能源为主，鼓励使用高效家电产品，可有效提高能源利用率，实现节能减排，保护环境，促进社会可持续发展．
点评：此题主要考查学生对公式的综合利用，吸收热量的公式Q_吸=cm（t-t）；计算电流的公式I=P/U；计算功的公式W=Pt的综合应用，以及让学生说出国家实行家电下乡政策对社会发展带来的积极影响，对学生进行爱国主义教育．