Question

某自动不锈钢开水器的铭牌如下表所示，问：

全自动不锈钢开水器
型号SYP-K-D30	频率50Hz
额定电压220V	额定功率3000W
额定进水压力≤500kpa	容量30L

（1）该开水器正常工作时的电流是多大？
（2）若不计热损失，用该开水器将质量为20kg，初温为30℃的水加热至90℃，需供给水多少热量？
（3）若开水器正常工作时所产生的热量的80%被水吸收，则用它将质量为20kg，温度为30℃的水加热到100℃，需要多少时间？

Answer 1

分析：（1）由图可知热水器的额定功率及额定电压，则由功率公式可求得电流；
（2）由比热公式可求得水加热到90℃时所获得的热量，即开水器供给水的热量；
（3）由比热公式可求得加热水所需的能量，由水吸收电功的比例可求得所需要消耗的总电功，则由电功公式可求得水吸收这些热量所需要的时间．

解答：解：（1）由P=UI得：
正常工作时的电流：I=

P

U

=

3000W

220V

≈13.6A；
（2）供给水的热量Q=mc△t=20kg×4.2×10³J/（kg?℃）×（90℃-30℃）=5.04×10⁶J；
（3）将水加热至100℃时，需要的热量Q₁=mc△t₂=20kg×4.2×10³J/（kg?℃）×（100℃-30℃）=5.88×10⁶J，
则开水器消耗的电能W=

Q1

80%

=

5880000J

80%

=7.35×106J；
则由W=Pt得：
加热到100℃需要的时间：t=

W

P

=

7350000J

3000W

=2450s．
答：（1）开水器正常工作时的电流为13.6A； （2）需供给水的热量为5.04×10⁶J；（3）加热到100℃需要2450s．

点评：本题结合了电功率及热量的计算，在计算中注意能量转换中的比例关系．