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
吸,即Q
吸=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
吸的四分之一,当用此热水器将100kg的水从15℃加热到55℃时。 [水的比热容为4.2×10
3J/(kg•℃),干木柴的热值为1.2×10
7J/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)1.68×10
7J(2) 1.4kg(3)3×10
3s
试题分析:(1)水吸收的热量:
Q
吸=cm(t-t
0)=4.2×10
3J/(kg•℃)×100kg×(55℃-15℃)
=1.68×10
7J;
(2)Q
吸=Q
放=m′q 故需要的干木柴质量m′=Q
放/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
吸的四分之一,故
W= Q
吸/4=1.68×10
7J/4=4.2×10
6J
空气能热水器完成上述加热过程所用的时间:t=W/P=4.2×10
6J /1400W=3×10
3s