型号DSP-19B额定容积/L2加热功率/W1200保温功率/W30额定电压/V220某电热水瓶的铭牌如下表所示.若热水瓶内装满水,在额定电压下工作(外界大气压为1个标准大气压).求:
(1)保温时电热水瓶的电流是多少?
(2)加热时电热水瓶的电阻是多少?
(3)若瓶内20℃的水加热10min正好烧开,则加热时的热效率是多少?
(4)请你尝试画出电热水瓶的内部电路图.
网友回答
解:(1)保温时电热水瓶的电流:
I==≈0.14A;
(2)加热时电热水瓶的电阻:
R==≈40.33Ω;
(3)瓶内水的质量为:
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg,
瓶内水吸收的热量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103kg/m3×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J,
消耗电能产生的热量:
Q电=W=P加热t=1200W×10×60s=7.2×105J,
热水瓶效率:
η==≈93.3%.
(4)两个电阻串联,一个开关与电阻并联,或者两个电阻并联,一个开关与电阻串联,电路图如下图,其它合理亦可.
答:(1)保温时通过电热水瓶的电流约为0.14A;
(2)加热时电热水瓶的电阻约为40.33Ω;
(3)加热时电热水瓶的热效率约为93.3%;
(4)电热水瓶的内部电路图如上图所示.解析分析:(1)由铭牌可知保温时的额定电压和额定功率,根据I=求出保温时电热水瓶的电流;(2)由铭牌可知加热时的额定电压和额定功率,根据R=求出加热时电热水瓶的电阻;(3)根据m=ρV求出水的质量,根据Q=cm△t求出水吸收的热量,根据Q=W=Pt求出消耗电能产生的热量,根据效率公式求出加热时的热效率;(4)根据P=可知,电阻小时功率大,即加热时的电阻小;电阻大时功率小,电阻大.根据这个原理画电路图可以有以下情况:两个电阻串联,一个开关与电阻并联,或者两个电阻并联,一个开关与电阻串联.点评:本题考查电流、电阻的计算,水吸热的计算以及消耗电能和热效率的计算,还有电阻的连接问题.关键是根据理解电热器铭牌的含义,难点是根据P=判断电热丝的连接方式和电路图的设计.