Question

（2012?本溪）如圖是工廠中使用的某種沸騰式電開(kāi)水器，其額定電壓為380V，有關(guān)參數(shù)如下表，請(qǐng)你計(jì)算：c=4.2×10³J/（kg?℃）

額定電壓	380V
額定頻率	50Hz
加熱功率	10kW
保溫功率	3kW
容量	50L
效率	80%

（1）在加熱狀態(tài)下，電開(kāi)水器正常工作時(shí)的電阻是多大？
（2）在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下把一滿(mǎn)箱20℃的水燒開(kāi)，水需要吸收多少熱量？
（3）電開(kāi)水器在加熱狀態(tài)下正常工作時(shí)燒開(kāi)這些水需要多長(zhǎng)時(shí)間？

Answer 1

分析：（1）在加熱狀態(tài)下，電開(kāi)水器正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=

U2

R

求出電阻；
（2）在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，根據(jù)密度公式求出滿(mǎn)箱時(shí)水的質(zhì)量，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（3）根據(jù)效率公式求出消耗的電能，再根據(jù)W=Pt求出加熱時(shí)間．

解答：解：（1）在加熱狀態(tài)下，電開(kāi)水器正常工作時(shí)的電阻：
R=

U2

P

=

(380V)2

10×103W

=14.44Ω；
（2）根據(jù)ρ=

m

V

可得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×50×10^-3m³=50kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×50kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁷J；
（3）消耗的電能：
W=

Q吸

η

=

1.68×107J

80%

=2.1×10⁷J，
加熱時(shí)間：
t=

W

P

=

2.1×107J

10×103W

=2100s．
答：（1）在加熱狀態(tài)下，電開(kāi)水器正常工作時(shí)的電阻是14.44Ω；
（2）在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下把一滿(mǎn)箱20℃的水燒開(kāi)，水需要吸收1.68×10⁷J的熱量；
（3）電開(kāi)水器在加熱狀態(tài)下正常工作時(shí)燒開(kāi)這些水需要2100s．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電功率公式、密度公式、效率公式、吸熱公式和電功公式的綜合應(yīng)用，關(guān)鍵是從表格中得出相關(guān)的信息，要注意在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃．