试题与答案

空气能热水器是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置。其工作原理是:空

题型:计算题

题目:

空气能热水器是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置。其工作原理是:空气能热水器在工作时,从空气中吸收的热量为Q,消耗的电能为W,通过热交换使水吸收的热量为Q,即Q=Q+W。已知某型号的空气能热水器电功率为1400W,工作时消耗的电能W是水吸收热量Q的四分之一,当用此热水器将100kg的水从15℃加热到55℃时。 [水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg]

求:(1)水吸收的热量;

(2)水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的干木柴所放出的热量;

(3)完成上述加热过程所用的时间。

答案:

(1)1.68×107J(2) 1.4kg(3)3×103s

题目分析:(1)水吸收的热量:

Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(55℃-15℃)

=1.68×107J;

(2)Q=Q=m′q 故需要的干木柴质量m′=Q/q=1.4kg

(3)因题中说明空气能热水器工作时消耗的电能W是水吸收热量Q的四分之一,故

W= Q/4=1.68×107J/4=4.2×106J

空气能热水器完成上述加热过程所用的时间:t=W/P=4.2×106J /1400W=3×103s

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