小明家现有用电器的总功率为2500W,这些用电器的额定电压都是220V,安装的电能表如图所示,小明家新买了一个电热水壶,其铭牌如右表所示.电热水壶正常工作时,求:
额定电压220V额定功率1000W容积2L(1)发热板通过的电流是多少?(保留一位小数)
(2)发热板的电阻是多少?
(3)在额定电压下,用这水壶将初温为20℃的满壶水煮沸,要多长时间?[不考虑热量的损失,气压为1个标准大气压,水的比热容c=4.2×103J/(kg?℃)].
网友回答
解:(1)电热水壶正常工作时的电压为220V,功率为1000W,
根据P=UI可得,发热板通过的电流:
I===A≈4.5A;
(2)根据欧姆定律可得,发热板的电阻:
R===48.4Ω;
(3)根据ρ=可得,水壶装满水时水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg,
1个标准大气压下水的沸点是100℃,
∵不考虑热量的损失,
∴消耗的电能:
W=Q吸=cm(t-t0)=4.2×103kg/m3×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J,
根据W=Pt可得,加热时间:
t===672s.
答:(1)发热板通过的电流是4.5A;
(2)发热板的电阻是48.4Ω;
(3)在额定电压下,用这水壶将初温为20℃的满壶水煮沸,要672s.
解析分析:(1)电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出发热板通过的电流;
(2)根据欧姆定律求出发热板的电阻;
(3)水壶装满水时水的体积和壶的容积相等,根据密度公式求出水的质量;1个标准大气压下水的沸点是100℃,不考虑热量的损失时,消耗的电能和水吸收的热量相等,根据Q吸=cm(t-t0)其大小,再根据W=Pt求出加热时间.
点评:本题考查了电功与热量的综合计算,涉及到电功率公式、欧姆定律、密度公式、吸热公式和电功公式的应用,关键是知道1个标准大气压下水的沸点是100℃,计算过程要注意单位的换算.