某FCD-JT50型家用贮水式电热水器可以在800W、1200W、2000W三档功率之间选择,上下双加热棒分层按需加热,节省电能.其简化电路如图所示.(R1<R2)
(1)当自动控制装置闭合______断开______(填写“S1”、“S2”或“S3”)开关热水器工作在800W档;试求出其工作在额定功率800W时,通过热水器的额定电流;
(2)工作在额定功率2000W时,等效总电阻为多大?若75%的电能转化为水的内能,把25℃的一罐水加热到75℃,需消耗电能为多少kW?h?
额定电压:220V功率:800W/1200W/2000W容量:50L额定压力:0.75MPa加热水温:35℃~75℃
网友回答
解:(1)根据公式P=可知,电源电压保持不变,电阻越大,功率越小,又因为R1<R2;所以当电阻工作R2时,电路的电功率最小,此时功率为800W;
所以应闭合S1和S3,断开S2;此时通过热水器的额定电流I==≈3.64A;
答:工作在额定功率800W时,通过热水器的额定电流为3.64A;
(2)工作在额定功率2000W时,等效总电阻为R===24.2?;
水的质量m=ρV=1.0×103×kg/m3×0.05m3=50kg;
水吸收的热量Q=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg?℃)×50kg×(75℃-25℃)=1.05×107J;
消耗电能W===1.4×107J≈3.9kW?h.
答:等效电阻为24.2?;消耗电能3.9kW?h.
解析分析:(1)电源电压保持不变,根据公式P=可判断开关热水器的功率大小;根据公式I=可求工作在额定功率800W时,通过热水器的额定电流;
(2)根据公式R=可求工作在额定功率2000W时的等效总电阻;根据公式Q=cm△t可求水吸收的热量,再利用公式W=求出消耗的电能.
点评:本题考查电流、质量、热量、消耗电能的计算,考查知识点比较多,主要考查学生对知识的灵活运用能力;还要学会从题目所给信息中找到有用的数据.