Question

13．如圖甲、乙、丙分別是江濤網(wǎng)購的速熱式電熱水器實(shí)物圖、說明書部分參數(shù)及等效工作電路（圖中R是給水加熱的電阻，電熱水器的電阻恒定）則：
（1）該熱水器正常工作10min消耗的電能是多少？
（2）以上消耗的電能轉(zhuǎn)化的內(nèi)能84%被水吸收，能使20kg的水溫度升高多少？
（3）用電高峰時(shí)，若此熱水器兩端的實(shí)際電壓僅為198V，它的實(shí)際功率為多少瓦？

Answer 1

分析 （1）該熱水器正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)W=Pt求出10min消耗的電能；
（2）根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出水吸收的熱量，利用Q_吸=cm△t求出水升高的溫度；
（3）根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出熱水器的電阻，再根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出實(shí)際電壓僅為198V時(shí)的實(shí)際功率．

解答 解：（1）由P=$\frac{W}{t}$可得，該熱水器正常工作10min消耗的電能：
W=Pt=6.6×10³W×10×60s=3.96×10⁶J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，水吸收的熱量：
Q_吸=Wη=3.96×10⁶J×84%=3.3264×10⁶J，
由Q_吸=cm△t可得，能使20kg的水升高的溫度：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{3.3264×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×20kg}$=39.6℃；
（3）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，熱水器的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{6.6×1{0}^{3}W}$=$\frac{22Ω}{3}$，
實(shí)際電壓僅為198V時(shí)的實(shí)際功率：
P_實(shí)=$\frac{{{U}_{實(shí)}}^{2}}{R}$=$\frac{（198V）^{2}}{\frac{22Ω}{3}}$=5346W．
答：（1）該熱水器正常工作10min消耗的電能是3.96×10⁶J；
（2）以上消耗的電能轉(zhuǎn)化的內(nèi)能84%被水吸收，能使20kg的水溫度升高39.6℃；
（3）用電高峰時(shí)，若此熱水器兩端的實(shí)際電壓僅為198V，它的實(shí)際功率為5346W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功公式、效率公式、吸熱公式和電功率公式的靈活運(yùn)用，從圖片中獲取有用的信息是關(guān)鍵．