Question

【题目】明明家最近在装修新房子，卫生间里准备装一种电热水器，目前市面上有两种电热水器供家中选择，一种是传统的预热式电热水器，如图甲，其部分参数如表．另一种是即热式电热水器，如图乙，它没有储水箱，体积小巧．冷水进入热水器后，分4～6路被大功率电热管加热，然后再汇合成一路从出水喷头流出，随着温度设定及出水量的不同，加热功率可从4000W～7000W变化．它较传统的热水器优点在于：即开即热；不开不加热，节能；且加热效率高达90%以上．请解答：

预热式电热水器

额定电压	220V
额定功率	2000W
额定容量	80kg
加热效率	90%

（1）一般情况下，热水淋浴要求水温升高30℃，请计算预热式电热水器装满水后，正常工作将水加热到可以淋浴的温度，水需要吸收多少J的热量？需要通电加热多长时间？[C水=4.2×103J/（kg℃）]

（2）即热式电热水器的额定电压也是220V，请计算它在加热水达到最大功率时，家庭电路干路中增加的电流是多少A？（精确到0.1A）

Answer 1

【答案】（1）水温升高30℃，预热式电热水器装满水后，水需要吸收1.008×107J的热量，需要通电加热时间5600s；

（2）即热式电热水器在加热水达到最大功率时，家庭电路干路中增加的电流是31.8A．

【解析】试题分析：（1）由Q=cm△t计算后，正常工作使水温升高30℃吸收的热量；由Q=90%W=Pt计算需要通电加热多长时间；

（2）由P=UI计算家庭电路干路中增加的电流．

解：

（1）由表格数据可知预热式电热水器装满水的质量是80kg，水温升高30℃吸收的热量：

Q=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×80kg×30℃=1.008×107J；

加热通电产生热量90%W=Q，由P=可得加热时间：

t===5600s；

（2）由P=UI可得即热式电热水器以最大功率加热时的电流：

I==≈31.8A，

家庭电路中各用电器是并联的，根据并联电路的电流特点可知家庭电路干路中增加的电流为31.8A．

答：（1）水温升高30℃，预热式电热水器装满水后，水需要吸收1.008×107J的热量，需要通电加热时间5600s；

（2）即热式电热水器在加热水达到最大功率时，家庭电路干路中增加的电流是31.8A．