Question

20．有一臺速熱式熱水器，它的銘牌上標(biāo)有“220V　6600W“字樣，則：
（1）該電熱水器正常工作時電阻是多大？[結(jié)果保留一位小數(shù)]
（2）小明想了解一下該熱水器的實際熱效率，他接通該熱水器的開關(guān)，熱水器正常工作．當(dāng)流出40Kg熱水時，讓熱水器停止工作，已知當(dāng)時自來水的溫度是15℃，熱水器輸出的熱水的溫度是40℃，觀察鐘表一共用時12min，該熱水器的效率是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃），計算結(jié)果保留一位小數(shù)]．

Answer 1

分析 （1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計算電熱水器的電阻；
（2）知道水的質(zhì)量和初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量，電熱水器正常工作時的實際功率和額定功率相等，根據(jù)Q=W=Pt求出電熱水器正常工作12min所消耗電能；水吸收的熱量和消耗電能的比值即為熱水器的加熱效率．

解答 解：（1）已知電熱水器的額定電壓和額定功率，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得電熱水器的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{6600W}$≈7.3Ω；
（2）40kg的水從15℃加熱到40℃需要吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×40kg×（40℃-15℃）=4.2×10⁶J；
由Q=W=Pt可得，電熱水器正常工作12min所產(chǎn)生的熱量：
Q_放=W=Pt=6600W×12×60s=4.752×10⁶J；
此熱水器的加熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{4.752×1{0}^{6}J}$×100%≈88.4%．
答：（1）該電熱水器正常工作時電阻是7.3Ω；
（2）該熱水器的效率是88.4%．

點評 本題考查了電功與熱量的綜合計算，涉及到熱量公式、電功公式、效率公式的應(yīng)用，是一道較為簡單的計算題．