Question

【题目】小明家新购置了一台电热水器，电热水器的铭牌如图甲所示．若自来水的温度是20℃，加满水后，小明将温控开关调到如图乙所示的位置．接通电源，加热指示灯亮，当水温达到设定温度时，加热指示灯熄灭．请你帮助小明解答下列问题：

（1）电热水器正常工作时，其发热电阻丝的电阻为多少？

（2）加热指示灯从亮到灭的过程中，热水器中的水一共吸收多少热量？

（3）若在晚间用电高峰时，电路的实际电压只有198V，热水器加热的效率为80%，从接通电源到指示灯熄灭需要多少时间？[C水=4.2×103J/（kg℃），不考虑发热电阻丝的电阻随温度变化，最后结果保留一位小数]．

Answer 1

【答案】（1）20 （2）8.4J （3）5892.3s

【解析】

（1）已知额定功率和额定电压，根据R＝可求电阻丝的电阻．

（2）根据公式Q吸＝cm（t-t0）可求吸收热量．水的质量由密度和体积求得．

（3）根据公式Q吸＝ηt，可求出加热时间．

(1)电热水器的额定电压是220V，额定功率是2200W；所以R＝＝22Ω；

(2) 热水器吸收的热量：Q吸＝cm(tt0)＝cρV(tt0)＝4.2×103J/Kg℃×1000kg/m3×0.05m3×(60℃20℃)＝8.4×106J，

(3) 根据题意可知，用电高峰时，热水器的实际功率为：P′＝＝1782W，

又P′＝W,η＝ ，故所需时间为：t＝＝5892.3S，