小民家新购置了一台电热水器,电热水器的铭牌如图甲所示.若自来水的温度是20℃,加满水后,小民将温控开关调到如图乙所示的位置.接通电源,加热指示灯亮;达到设定温度时,加

发布时间:2020-08-06 09:57:24

小民家新购置了一台电热水器,电热水器的铭牌如图甲所示.若自来水的温度是20℃,加满水后,小民将温控开关调到如图乙所示的位置.接通电源,加热指示灯亮;达到设定温度时,加热指示灯熄灭.
请你帮助小明解答下列问题:
(1)加热指示灯从亮到灭的过程中,热水器中的水一共吸收多少热量?
(2)电热水器正常工作时,其发热电阻丝中的电流强度为多少?电阻为多少?
(3)若在晚间用电高峰时,电路上的实际电压只有198V,热水器加热的效率为80%,从接通电源到指示灯熄灭需要多少时间?[c水=4.2×103J/(kg?℃),不考虑发热电阻丝的电阻随温度的变化].

网友回答

解:(1)水的质量:m=ρv=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg,
吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×50kg×(60℃-20℃)=8.4×106J;
(2)由于电热水器正常工作,从铭牌中可知额定功率和额定电压,则:
发热电阻丝中的电流强度为I===10A;
电阻为R===22Ω.
(3)根据题意可知,用电高峰时,热水器的实际功率为:
P′===1782W,
又P′=W,η=,
故所需时间为:
t=====5892.3S.
答:(1)加热指示灯从亮到灭的过程中,热水器中的水一共吸收8.4×106J热量;
(2)电热水器正常工作时,其发热电阻丝中的电流强度为10A,电阻为22Ω;
(3)若在晚间用电高峰时,电路上的实际电压只有198V,热水器加热的效率为80%,从接通电源到指示灯熄灭需要5892.3s.
解析分析:(1)根据公式Q吸=cm(t-t0)可求吸收热量.水的质量由密度和体积求得;
(2))根据公式I=可求工作电流;根据公式R=可求电阻的大小;
(3)根据P=计算出实际功率,再利用P=变形计算时间.

点评:本题考查了热量公式及电流、电阻、功率的计算,解决本题的关键点是读懂铭牌信息,从中找到需要的物理量,考查了学生的综合能力,值得推荐.
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