小明家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器.平常使用太阳能,在阳光不足时,用电热丝辅助加热.热水器名牌如下.
××牌热水器型号HM-20集热管数28支额定频率50Hz水箱容积200L集热管管长180cm额定电压220V防水等级A系统承压3.0MPa额定功率4400W(1)电热水器正常工作时,电热丝的电阻和电流各是多少?
(2)太阳能热水器贮满水,水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量?(1L=10-3m3?)
(3)若通过完全燃烧天然气加热一满箱水,使其温度从20℃升高到50℃时,不考虑热量的损失,需要多少立方米天然气?(天然气的热值为4.0×107J/m3)
网友回答
已知:U额=220V? P额=4400W? V=200L=0.2m3? ρ水=1000kg/m3 c=4.2×103J/(kg?℃)△t=50℃-20℃=30℃q=4.0×107J/m3
求:(1)R=?I=?(2)Q=?(3)V=?
解:
(1)∵P=
∴电热丝的阻值为R===11Ω
∴通过电热丝的电流为I===20A;
(2)∵ρ=
∴水的质量:m=ρ水V=1000kg/m3×0.2m3=200?kg
吸收太阳的热量:Q吸=cm?△t=4.2×103J/(kg?℃)×200kg×30℃=2.52×107J???????????????????????????????????
(3)由题知,Q吸=Q放=Vq,所以需要天然气的体积:
V===0.63m3.
答:(1)电热丝的电阻为11Ω,正常工作时的电流为20A;
(2)水吸收的热量为2.52×107J;
(3)需要燃烧0.63m3的天然气.
解析分析:(1)已知用电器的额定电压和额定功率,利用公式R=计算电阻,利用欧姆定律计算正常工作的电流;
(2)已知水的体积,可以得到水的质量,已知水的质量、比热容、初温度、末温度,利用公式Q=cm△t计算水吸收的热量;
(3)已知水需要的热量和天然气的热值,利用公式V=得到需要的天然气体积.
点评:此题考查了电功率变形公式、欧姆定律、热量的计算以及燃料的热值问题,综合性较强,属于电、热综合题,但计算过程不是特别复杂,难度不大.