Question

（2007?赤峰）小刚家安装了一台电热水器，电热水器的铭牌如表所示：
①请你观察铭牌上数据，计算出两个有关的物理量．
②当热水器装满水时，水温由25℃加热到40℃，用时45min．用这些数据及题目中给的信息，计算该电热水器的工作效率．（水的比热容c=4.2×10³J/（Kg?℃））

Answer 1

分析：（1）由铭牌可知电热水箱正常工作时的电压和功率以及水箱的容积，根据P=UI求出电流，利用欧姆定律求出电阻，根据密度公式求出水箱装满水时水的质量；
（2）已知水温度的变化、质量和比热容，根据Q=cm（t-t₀）求出水吸收的热量，利用W=Pt求出消耗的电能，利用效率公式求出该电热水器的工作效率．

解答：解：①由铭牌可知，P=2.2kW=2200W，V=80L=0.08m³，
A、电热水器正常工作时的电流：
I=

P

U

=

2200W

220V

=10A；
B、由ρ=

m

V

可得，水箱所装水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.08m³=80kg；
C、根据欧姆定律可得，电热水器电热丝的电阻：
R=

U

I

=

220V

10A

=22Ω；
②水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×80kg×（40℃-25℃）=5.04×10⁶J，
热水器消耗的电能：
W=Pt=2200W×45×60s=5.94×10⁶J，
热水器效率：η=

Q吸

W

×100%=

5.04×106J

5.95×106J

×100%≈84.7%．
答：①电热水器正常工作时的电流为10A，水箱最多装水的质量为80kg，电热水器电热丝的电阻为22Ω，三个中任意两个均可；
②该电热水器的工作效率约为84.7%．

点评：本题考查了电功和热量的综合计算，关键是用电器铭牌参数含义的理解与掌握．