Question

甲、乙、丙所示的是一种电热水器的铭牌，剖面结构示意图和内部简单电路图，R₁、R₂均为电热丝。

求：（1）当该热水器装满20℃的水时，1标准大气压下把水烧开，需要吸收多少热量？［C水＝4.2×10³J（kg·℃）］
（2）装满水时出水口与容器底相距5cm，则出水口受到水的压强多大？（π≈3，g取10N/kg）
（3）电热水器中R₁、R₂的阻值各多大？

Answer 1

（1）5.04×10⁶J（2）750Pa（3）1185.8Ω

当该热水器装满20℃的水时，1标准大气压下把水烧开，需要吸收的热量根据公式Q=
计算求出；根据公式P＝ρ_水g（h－h′）出水口受到水的压强；先根据额定电压220v和额定功率2000w计算出电阻R₁的阻值；再根据额定电压220v和保温功率40w计算出电阻R₁和R₂阻值。
解：（1）
Q=
＝4.2×10³J/(kg·℃)×15kg×（100℃－20℃）
＝5.04×10⁶J
（2）∵r＝200mm＝0.2m
∴s＝πr²＝3×（0.2）²=0.12m²
∵V＝sh
P＝ρ_水g（h－h′）
＝1.0×10³kg/m³×10N/kg×（0.125m－0.05m）
＝750Pa
（3）∵
∴
∵
∴
∴R₂＝R_串－R₁＝1210Ω－24.2Ω＝1185.8Ω