Question

20．如圖甲、乙、丙分別是李明網(wǎng)購(gòu)的速熱式電熱水器實(shí)物圖、說(shuō)明書部分參數(shù)及等效工作電路圖（圖中R給水加熱的電阻）則：

（1）該熱水器正常工作時(shí)的電流是多少？
（2）該電熱水器正常工作10min消耗的電能是多少
（3）該電熱水器正常工作的加熱效率為90%，現(xiàn)將質(zhì)量為30kg，初溫為25℃水加熱到75℃時(shí)需要吸收多少熱量？需加熱多少時(shí)間？（水的比熱容：4.2×10³J/kg．℃）

Answer 1

分析 （1）該熱水器正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出電流；
（2）根據(jù)W=Pt求出該電熱水器正常工作10min消耗的電能；
（3）知道水的質(zhì)量和初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t₂-t₁）求出水吸收的熱量，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出消耗的電能，利用P=$\frac{W}{t}$求出加熱時(shí)間．

解答 解：（1）由P=UI可得，該熱水器正常工作時(shí)的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{6.6×1{0}^{3}W}{220V}$=30A；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，正常工作10min消耗的電能：
W=Pt=6600W×10×60s=3.96×10⁶J；
（3）水需要吸收的熱量：
Q_吸=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J×30kg×（75℃-25℃）=6.3×10⁶J，
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，消耗的電能：
W′=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{6.3×1{0}^{6}J}{90%}$=7×10⁶J，
電熱水器的加熱時(shí)間：
t′=$\frac{W′}{P}$=$\frac{7×1{0}^{6}J}{6.6×1{0}^{3}W}$≈1061s．
答：（1）該熱水器正常工作時(shí)的電流是30A；
（2）該電熱水器正常工作10min消耗的電能是3.96×10⁶J；
（3）現(xiàn)將質(zhì)量為30kg，初溫為25℃水加熱到75℃時(shí)需要吸收6.3×10⁶J的熱量，需加熱1060s．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式、電功公式、吸熱公式和效率公式的應(yīng)用，要注意用電器正常工作時(shí)的功率和額定功率相等．