某型号电热水器 | |
额定电压/V | 220 |
额定电功率/W | 2500 |
容积/L | 50 |
商品特征:安全防电墙、防水、防尘、防潮 |
分析 (1)根据密度公式求出水箱中水的质量,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量,额定电压下电热水器加热时的功率和额定功率相等,根据W=Pt求出消耗的电能,利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出此过程中电热水器的热效率;
(2)在异常漏电的情况下,人体与防电墙串联,根据串联电路的电压特点求出防电墙的电压,利用串联电路的电流特点建立等式即可求出防电墙的电阻.
解答 解:(1)由ρ=$\frac{m}{V}$可得:
m=ρv=1×103kg/m3×50×10-3 m3=50kg;
Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(42℃-22℃)=4.2×106 J
Q放=W=Pt=2500W×30×60s=4.5×106J;
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{4.5×1{0}^{6}J}$×100%=93.3%
(2)在异常漏电的情况下,人体与防电墙串联,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以防电墙的电压:U墙=U-U人=220V-20V=200V,
因为串联电路中各处的电流相等,
所以I=$\frac{{U}_{人}}{{R}_{人}}$=$\frac{{U}_{墙}}{{R}_{墙}}$,即$\frac{20V}{20MΩ}$=$\frac{200V}{{R}_{墙}}$,
解得:R墙=200MΩ.
答:(1)此过程中电热水器的热效率为93.3%;
(2)防电墙的电阻为200MΩ.
点评 本题考查了电功和热量的综合计算,涉及到密度公式、吸热公式、电功公式、效率公式、焦耳定律和欧姆定律以及串联电路特点的应用,综合性强,难度较大.
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容水量 | 150L |
适合人数 | 4-5人 |
采光面积 | 2.07m2 |
电加热功率 | 1500W |
管数 | 16支 |
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