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(2002?陕西)下表为某单位电热水器的铭牌,求:
(1)电热水器在额定电压下的电流是多少?
(2)若电热水器中电热丝产生热量的80%被水吸收,则用它将30升、温度为20℃的水加热到100℃,需要多少时间?
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 2800W
容积 30L
超温保护器 熔断温度120℃
分析:(1)知道电热水器的额定电压和额定功率,根据P=UI求出电流;
(2)知道水的体积,根据密度公式求出水的质量,又知道水的比热容和温度的变化,根据吸热公式求出水吸收的热量,利用效率公式求出电热丝产生热量,最后根据W=Pt求出加热时间.
解答:解:(1)根据P=UI可得,电热水器在额定电压下的电流:
I=
P
U
=
2800W
220V
≈12.7A;
(2)根据ρ=
m
V
可得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×30×10-3m3=30kg,
水吸收的热量:
Q=cm(t-t0
=4.2×103J/(kg?℃)×30kg×(100℃-20℃)
=1.008×107J,
∵电热水器中电热丝产生热量的80%被水吸收,
∴电流做的功:
W=
Q
η
=
1.008×107J
80%
=1.26×107J,
∵W=Pt,
∴需要的加热时间:
t=
W
P
=
1.26×107J
2800W
=4500s.
答:(1)电热水器在额定电压下的电流是12.7A;
(2)需要的加热时间4500s.
点评:本题考查了电功与热量的综合计算,涉及到吸热公式、密度公式、电功率公式、电功公式和效率公式的应用,能从表格中得出信息和公式的灵活应用是关键,计算过程要注意单位的换算.
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