Question

小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数．

型号	FED-H50	额定电压	220V
最大水量	50kg	额定功率	2000W

现将水箱中装满水，通电后正常工作40min，水温从25℃上升到45℃．在此过程中，求：
（1）热水器中电热丝的电阻：
（2）水所吸收的热量[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]；
（3）热水器的加热过程中消耗的电能是多少J？
（4）这台热水器的加热效率是多少？

Answer 1

解：（1）由P=可得，电热丝的电阻：
R===24.2Ω；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×50kg×（45℃-25℃）=4.2×10⁶J；
（3）热水器的加热过程中消耗的电能：
W=Pt=2000W×40×60s=4.8×10⁶J；
（4）这台热水器的加热效率：
η=×100%=×100%=87.5%．
答：（1）热水器中电热丝的电阻为24.2Ω；
（2）水所吸收的热量4.2×10⁶J；
（3）热水器的加热过程中消耗的电能是4.8×10⁶J；
（4）这台热水器的加热效率是87.5%．
分析：（1）由铭牌可知，电热水器的额定电压和额定功率，根据P=求出电热丝的电阻；
（2）知道水的质量和温度的变化以及水的比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水所吸收的热量；
（3）根据W=Pt求出热水器的加热过程中消耗的电能；
（4）水吸收的热量和消耗的电能之比即为这台热水器的加热效率．
点评：本题是一道电学与热学的综合计算题，熟练应用电功率变形公式、热量公式、电功公式、效率公式即可正确解题．