题目内容
【题目】小明家的电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),从它的说明书上收集到如下数据及如图所示的简化电路原理图.
热水箱容量 | 1L |
额定电压 | 220V |
加热功率 | 1000W |
保温功率 | 44W |
(1)求一箱水的质量.(ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)求保温时的电流.
(3)将一箱水从20℃加热到80℃需要吸收多少热量?[c水=4.2×103J/(kg℃)]
(4)若加热效率为90%,需要加热多长时间?
【答案】(1)一箱水的质量为1kg;
(2)保温时的电流为0.2A;
(3)将一箱水从20℃加热到80℃需要2.52×105J热量;
(4)若加热效率为90%,需要加热280s时间
【解析】试题分析:(1)已知热水箱容量,利用密度公式可求出水的质量;
(2)由说明书可知保温功率和额定电压,根据I=可求电热饮水机在保温状态下的工作电流;
(3)知道初温和末温,利用Q=cm△t计算出吸收的热量;
(4)知道加热效率,再利用公式W=计算出消耗的电能,又知道加热时的功率,可利用时t=计算出加热时间.
解:(1)已知ρ=1.0103kg/m3,V=1L=1×10﹣3m3,
由ρ=可得,一箱水的质量为:m=ρV=103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg,
(2)根据P=UI,
故保温时的电流I保温===0.2A;
(3)水吸收的热量为:Q吸=xm△t=4.2×103J/(kg℃)×1kg×(80℃﹣20℃)=2.52×105J;
(4)加热效率为η热=90%,
根据η热=,
故消耗的电能为:W===2.8×105J,
而P加=1000W,
由P=可得,
加热时间为:t===280s.
答:(1)一箱水的质量为1kg;
(2)保温时的电流为0.2A;
(3)将一箱水从20℃加热到80℃需要2.52×105J热量;
(4)若加热效率为90%,需要加热280s时间.