题目内容
(2013?滨州)某中学学生公寓新安装了即热式电热水器,解决了学生日常饮水需要.图表为该电热水器的部分技术参数.
(1)该电热水器正常工作时的电流是多少安培?
(2)该电热水器贮满初温为20℃的水后,在一标准大气压下将其烧开,则在此过程中该电热水器消耗的电能是多少焦耳?(假设电能全部转化为内能c水=4.2×103J/(kg?℃))
(3)忽略温度对电热水器电阻的影响,若在实际电压为210V的工作环境下,该电热水器的实际功率是多少瓦特?
型号 | BTF-065 |
额定功率(W) | 9680 |
额定电压(V) | 220 |
频率(Hz) | 50 |
容积(L) | 50 |
(2)该电热水器贮满初温为20℃的水后,在一标准大气压下将其烧开,则在此过程中该电热水器消耗的电能是多少焦耳?(假设电能全部转化为内能c水=4.2×103J/(kg?℃))
(3)忽略温度对电热水器电阻的影响,若在实际电压为210V的工作环境下,该电热水器的实际功率是多少瓦特?
分析:(1)电热水器正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出电流;
(2)根据密度公式求出电热水器贮满水时水的质量,在一标准大气压下水的沸点是100℃,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量,水吸收的热量即为在此过程中该电热水器消耗的电能;
(3)根据P=
求出电热水器的电阻,再根据P=
求出在实际电压为210V的工作环境下的实际功率.
(2)根据密度公式求出电热水器贮满水时水的质量,在一标准大气压下水的沸点是100℃,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量,水吸收的热量即为在此过程中该电热水器消耗的电能;
(3)根据P=
U2 |
R |
U2 |
R |
解答:解:(1)电热水器正常工作时的功率为9680W,
根据P=UI可得,正常工作时的电流:
I=
=
=44A;
(2)根据ρ=
可得,水箱中水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg,
在一标准大气压下水的沸点是100℃,水箱中的水吸收的热量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×50kg×(100℃-20℃)=1.68×107J,
∵即热式电热水器是纯电阻用电器,
∴在此过程中该电热水器消耗的电能W=Q吸=1.68×107J;
(3)根据P=
可得,电热水器的电阻:
R=
=
=5Ω,
实际电压为210V的工作环境下,该电热水器的实际功率:
P=
=
=8820W.
答:(1)该电热水器正常工作时的电流是44A;
(2)在此过程中该电热水器消耗的电能是1.68×107J;
(3)在实际电压为210V的工作环境下,该电热水器的实际功率是8820W.
根据P=UI可得,正常工作时的电流:
I=
P额 |
U额 |
9680W |
220V |
(2)根据ρ=
m |
V |
m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg,
在一标准大气压下水的沸点是100℃,水箱中的水吸收的热量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×50kg×(100℃-20℃)=1.68×107J,
∵即热式电热水器是纯电阻用电器,
∴在此过程中该电热水器消耗的电能W=Q吸=1.68×107J;
(3)根据P=
U2 |
R |
R=
U额2 |
P额 |
(220V)2 |
9680W |
实际电压为210V的工作环境下,该电热水器的实际功率:
P=
U实2 |
R |
(210V)2 |
5Ω |
答:(1)该电热水器正常工作时的电流是44A;
(2)在此过程中该电热水器消耗的电能是1.68×107J;
(3)在实际电压为210V的工作环境下,该电热水器的实际功率是8820W.
点评:本题考查了电功率公式和吸热公式、密度公式的灵活应用,关键是知道即热式电热水器是纯电阻用电器,消耗的电能和水吸收的热量相等,计算过程要注意单位的换算.
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