Question

【題目】崇左市八大小區(qū)陸續(xù)交房入住，小華家安裝的電熱水器銘牌如表所示

XX牌全自動電熱水器
型號：HMPZ﹣12D	凈重：10kg
額定電壓：220V	類別：防觸電保護類
額定功率：2kW	水容量：40L
出廠日期：2015年5月18日	編號：2015051188

（1）為安全起見，電熱水器應選用圖中的插座（選填“甲”或“乙”）
（2）該電熱水器正常工作時，電熱絲的電阻多大？
（3）熱水器裝滿水，正常工作時電熱絲產生的熱量有80%被水吸收，要使水溫從20℃升高到70℃，需要加熱多長時間？（已知c水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1.0×103kg/m3）

Answer 1

【答案】
（1）乙
（2）解：由P= 得電熱絲的電阻：

R= = =24.2Ω；

（3）解：水的體積V=40L=40dm3=4×10﹣2m3，

由ρ= 可得，水的質量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×4×10﹣2m3=40kg，

水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）

=4.2×103J/（kg℃）×40kg×（70℃﹣20℃）

=8.4×106J，

由η= 得消耗的電能：

W= = =1.05×107J，

由P= 可得加熱器工作的時間：

t= = =5250s=87.5min

【解析】（1）根據(jù)金屬外殼用電器的安全用電進行分析，即金屬外殼必須接地線；（2）已知額定電壓和額定功率，根據(jù)電功率的變形公式R= 即可求出電阻值；（3）知道熱水器的容積，利用密度公式求水的質量，又知道水的初溫和末溫、水的比熱容，利用吸熱公式求水吸收的熱量，不計熱量損失時消耗的電能W=Q吸 ， 根據(jù)t= 求出加熱時間．