热水箱容量 | 1L | 加热时功率 | 500W |
额定电压 | 220V | 保温时功率 | 50W |
分析 (1)已知电压和保温功率,根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出保温电阻R2的阻值;
(2)根据m=ρV求出水箱中水的质量,根据Q=cm△t求出水吸收的热量,利用效率公式求出电热器放出的总热量,再根据Q=W=Pt求出所需的加热时间.
解答 解:(1)已知保温功率P保=50W,电压U=220V,
R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保}}$=$\frac{(220V)^{2}}{50W}$=968Ω.
(2)满箱水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg,
水所需吸收热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J,
电热器放出的总热量:
Q总=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{3.36×1{0}^{5}}{90%}$≈3.73×105J,
加热所需时间:
t=$\frac{W}{{P}_{加}}$=$\frac{{Q}_{总}}{{P}_{加}}$=$\frac{3.73×1{0}^{5}}{500W}$=746s.
答:(1)保温电阻R2的阻值是968Ω;
(2)将满热水箱的水从20℃加热到100℃需要746s.
点评 本题为电学和热学的综合计算题,考查了学生对热量公式、电功率公式的掌握和运用,涉及到电路动态分析、从铭牌搜集有用信息,属于难题.
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