Question

8．如图所示的装置很有创意-它将比较耗水的洗衣机和同样耗水但不太讲究水质的马桶连在一起：上部是洗衣机（有关技术参数见铭牌），下部是马桶，中间设有贮水箱．洗衣机还设有加热功能，洗涤前先将水加热到适宜温度．可以提高洗涤效果．

××滚筒式洗衣机
电压/V	220
洗衣功率/W	200
脱水功率/W	330
最大洗涤容量/kg	5
水加热功率/W	2420

（1）求脱水时的正常工作电流；
（2）某次洗衣时，首次进水量为10L，正常加热10min水温达到设定要求，若加热时电能全部转化为水的内能，求水升高的温度；
（3）若在用电高峰，洗衣机的实际电压为200V，求此时洗衣机的实际加热功率．

Answer 1

分析 （1）由表格中数据可知，洗衣机的脱水功率及工作电压，则由功率公式P=UI可求得脱水时的工作电流；
（2）由热功率可求得10min内产生的热量，则由水的比热公式可求得水升高的温度．
（3）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出加热电阻，当洗衣机的实际电压为200V利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出洗衣机的实际加热功率．

解答 解：（1）脱水时的正常工作电流 I=$\frac{{P}_{脱}}{{U}_{额}}$=$\frac{330W}{220V}$=1.5A；
（2）加热10min电流做功W=Pt=2420W×10×60s=1.452×10⁶J，
洗衣机中水的质量m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.0×10^-2m³=10kg，
水吸收的热量 Q_吸=W=1.452×10⁶J，
由Q=cm△t得：
水升高的温度△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{1.452×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×10kg}$≈34.57℃；
（3）洗衣机加热电阻R=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{热}}$=$\frac{（220V）^{2}}{2420W}$=20Ω，
加热实际功率${P_实}=\frac{{{U_额}^2}}{R}=\frac{{（200V{）^2}}}{20Ω}=2000W$．
答：（1）洗衣机脱水时的工作电流为1.5A；（2）水升高的温度为34.57℃；（3）洗衣机的实际加热功率为2000W．

点评 这是一道电热综合题，关键是公式及其变形的应用，注意分析题目中的有关信息，排除干扰信息，然后根据所学过的物理规律求解．