小芳和妈妈一起去商场购买电热水器,售货员向她们推荐一种“速热变容式”热水器.这种电热水器有两种加热模式:当少量用水时,使甩“半胆加热”模式,只用上面的加热棒加热上半胆

发布时间:2020-07-29 07:02:11

小芳和妈妈一起去商场购买电热水器,售货员向她们推荐一种“速热变容式”热水器.这种电热水器有两种加热模式:当少量用水时,使甩“半胆加热”模式,只用上面的加热棒加热上半胆水;而当需要的热水量较大时,热水器便启动“整胆加热”模式,使用上、下两根加热棒同时加热.下表为该热水器的铭牌,请根据有关数据作答. 商品名称额定压强加热功率配送质量容量最高加热
温度效率××加热器0.8Mpa半胆1000W
整胆2000W30kg半胆40L
整胆80L80℃80%(1)请你判断使用“整胆加热”模式时两根电加热棒的电路连接方式.
(2)使用电热水器“整胆加热”模式时,若使水温从20℃升高到60℃,水需要吸收多少热量?电热水器需要加热多长时间?[c水=4.2×103J/(kg?℃),ρ水=1.0×103kg/m3]

网友回答

解:(1)由公式可知,当电热器两端的电压和通电时间一定时,要产生较多的热量,需要使电路的电阻较小,所以必须使两根加热棒并联;
(2)水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×80×10-3m3=80kg,
水吸收的热量:
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×80kg×(60℃-20℃)=1.344×107J;
∵η=,
∴,
电热水器需要加热时间:
=140min.
答:(1)使用“整胆加热”模式时,两根电加热棒的电路连接方式是并联;
(2)使用电热水器“整胆加热”模式时,若使水温从20℃升高到60℃,水需要吸收1.344×107J的热量;
电热水器需要加热140min.

解析分析:(1)由题知,需要的热水量较大时,热水器便启动“整胆加热”模式,使用上、下两根加热棒同时加热,利用公式分析连接方式.(2)知道整胆的容积,利用密度公式可以求水的质量,又知道水的密度、水的温度变化值,利用吸热公式求水吸收的热量;知道了水吸收的热量和电热水器的效率可以计算电流做功,再根据电功率公式求工作时间.

点评:本题是一道电学与热学的综合应用题,与生活相联系,使学生觉得学了物理有用,涉及到了电阻连接方式的判断、吸收热量的计算、电功的计算,综合性强,属于难题.
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