题目内容
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].
分析:(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=η
t,可求出加热时间.
| U2 |
| P |
(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=η
| U2 |
| R |
解答:解:(1)R=
=
=22Ω.
答:发热电阻丝的电阻为22Ω.
(2)Q吸=cm(t-t0)=cρV(t-t0)=4.2×103J/Kg?℃×1000kg/m3×0.05m3×(60℃-20℃)=8.4×106J.
答:热水器中的水一共吸收8.4×106J的热量.
(3)因为Q吸=η
t,
所以t=
=
≈5892.3s.
答:从接通电源到指示灯熄灭需要5892.3s.
| U2 |
| P |
| (220V)2 |
| 2200W |
答:发热电阻丝的电阻为22Ω.
(2)Q吸=cm(t-t0)=cρV(t-t0)=4.2×103J/Kg?℃×1000kg/m3×0.05m3×(60℃-20℃)=8.4×106J.
答:热水器中的水一共吸收8.4×106J的热量.
(3)因为Q吸=η
| ||
| R |
所以t=
| Q吸R | ||
η
|
| 8.4×106J×22Ω |
| 80%×(198V)2 |
答:从接通电源到指示灯熄灭需要5892.3s.
点评:本题本题考查电阻的计算,水吸热的计算,以及通电时间的计算.
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