试题

小王家新买的电热淋浴器的铭牌如右表所示．小王按说明要求给淋浴器装满水，通电50min，观察到淋浴器上温度计示数由23℃上升到45℃，求：

额定电压	220V
频率	50Hz
输入功率	1600W
水箱容积	50L
防触电保护类别	XX

（1）（在加热过程中，水箱中水吸收的热量是多少焦？[C_水=4.2×10³ J/（kg·℃）]
（2）电热淋浴器加热过程中，通过的电流是多大？消耗的电能是多少焦？
（3）比较（1）（2）两问计算结果，你认为违背能量守恒吗？为什么？既然自然界中能量是守恒的，那为什么还会出现能源危机？

解：（1）水箱里水的体积：V=50L=0.05m³，
根据ρ=

m

V

可得：
水箱里水的质量m=ρv=1.0×10³kg/m³×0.05m³=50kg，
水箱中水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg·℃）×50kg×（45℃-23℃）=4.62×10⁶J；
（2）根据P=UI可得：
电热淋浴器加热过程中通过的电流I=

P

U

=

1600W

220V

≈7.27A，
消耗的电能：
W=Pt=1600W×50×60s=4.8×10⁶J；
（3）电热水器消耗的电能没有被水全部吸收，有部分能量散失了，水箱也吸收了部分热量，不违背能量守恒定律；
能量和能源是不能等同的，虽然能量守恒，我们人类只能够利用能源，并不是所有的能量都可以为人类利用．但能源是有限的，不可再生的，如垃圾也有能量却不能利用．
答：（1）在加热过程中，水箱中水吸收的热量是4.62×10⁶J；
（2）电热淋浴器加热过程中，通过的电流约为7.27A，消耗的电能是4.8×10⁶J；
（3）有，有部分能量损失了，水箱也吸收了部分热量；
能量和能源是不能等同的，虽然能量守恒，我们人类只能够利用能源，并不是所有的能量都可以为人类利用．但能源是有限的，不可再生的，如垃圾也有能量却不能利用．
解：（1）水箱里水的体积：V=50L=0.05m³，
根据ρ=

m

V

可得：
水箱里水的质量m=ρv=1.0×10³kg/m³×0.05m³=50kg，
水箱中水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg·℃）×50kg×（45℃-23℃）=4.62×10⁶J；
（2）根据P=UI可得：
电热淋浴器加热过程中通过的电流I=

P

U

=

1600W

220V

≈7.27A，
消耗的电能：
W=Pt=1600W×50×60s=4.8×10⁶J；
（3）电热水器消耗的电能没有被水全部吸收，有部分能量散失了，水箱也吸收了部分热量，不违背能量守恒定律；
能量和能源是不能等同的，虽然能量守恒，我们人类只能够利用能源，并不是所有的能量都可以为人类利用．但能源是有限的，不可再生的，如垃圾也有能量却不能利用．
答：（1）在加热过程中，水箱中水吸收的热量是4.62×10⁶J；
（2）电热淋浴器加热过程中，通过的电流约为7.27A，消耗的电能是4.8×10⁶J；
（3）有，有部分能量损失了，水箱也吸收了部分热量；
能量和能源是不能等同的，虽然能量守恒，我们人类只能够利用能源，并不是所有的能量都可以为人类利用．但能源是有限的，不可再生的，如垃圾也有能量却不能利用．