Question

某中学学生公寓新安装了即热式电热水器，解决了学生日常饮水需要．图表为该电热水器的部分技术参数．

型号	BTF-065
额定功率（W）	9680
额定电压（V）	220
频率（Hz）	50
容积（L）	50

（1）该电热水器正常工作时的电流是多少安培？
（2）该电热水器贮满初温为20℃的水后，在一标准大气压下将其烧开，则在此过程中该电热水器消耗的电能是多少焦耳？（假设电能全部转化为内能c_水=4.2×10³J/（kg?℃））
（3）忽略温度对电热水器电阻的影响，若在实际电压为210V的工作环境下，该电热水器的实际功率是多少瓦特？

Answer 1

解：（1）电热水器正常工作时的功率为9680W，
根据P=UI可得，正常工作时的电流：
I===44A；
（2）根据ρ=可得，水箱中水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×50×10^-3m³=50kg，
在一标准大气压下水的沸点是100℃，水箱中的水吸收的热量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×50kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁷J，
∵即热式电热水器是纯电阻用电器，
∴在此过程中该电热水器消耗的电能W=Q_吸=1.68×10⁷J；
（3）根据P=可得，电热水器的电阻：
R===5Ω，
实际电压为210V的工作环境下，该电热水器的实际功率：
P===8820W．
答：（1）该电热水器正常工作时的电流是44A；
（2）在此过程中该电热水器消耗的电能是1.68×10⁷J；
（3）在实际电压为210V的工作环境下，该电热水器的实际功率是8820W．
分析：（1）电热水器正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出电流；
（2）根据密度公式求出电热水器贮满水时水的质量，在一标准大气压下水的沸点是100℃，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量，水吸收的热量即为在此过程中该电热水器消耗的电能；
（3）根据P=求出电热水器的电阻，再根据P=求出在实际电压为210V的工作环境下的实际功率．
点评：本题考查了电功率公式和吸热公式、密度公式的灵活应用，关键是知道即热式电热水器是纯电阻用电器，消耗的电能和水吸收的热量相等，计算过程要注意单位的换算．