Question

（2002?陜西）下表為某單位電熱水器的銘牌，求：
（1）電熱水器在額定電壓下的電流是多少？
（2）若電熱水器中電熱絲產(chǎn)生熱量的80%被水吸收，則用它將30升、溫度為20℃的水加熱到100℃，需要多少時(shí)間？

額定電壓	220V
頻率	50Hz
額定功率	2800W
容積	30L
超溫保護(hù)器	熔斷溫度120℃

Answer 1

分析：（1）知道電熱水器的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI求出電流；
（2）知道水的體積，根據(jù)密度公式求出水的質(zhì)量，又知道水的比熱容和溫度的變化，根據(jù)吸熱公式求出水吸收的熱量，利用效率公式求出電熱絲產(chǎn)生熱量，最后根據(jù)W=Pt求出加熱時(shí)間．

解答：解：（1）根據(jù)P=UI可得，電熱水器在額定電壓下的電流：
I=

P

U

=

2800W

220V

≈12.7A；
（2）根據(jù)ρ=

m

V

可得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×30×10^-3m³=30kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×30kg×（100℃-20℃）
=1.008×10⁷J，
∵電熱水器中電熱絲產(chǎn)生熱量的80%被水吸收，
∴電流做的功：
W=

Q吸

η

=

1.008×107J

80%

=1.26×10⁷J，
∵W=Pt，
∴需要的加熱時(shí)間：
t=

W

P

=

1.26×107J

2800W

=4500s．
答：（1）電熱水器在額定電壓下的電流是12.7A；
（2）需要的加熱時(shí)間4500s．

點(diǎn)評：本題考查了電功與熱量的綜合計(jì)算，涉及到吸熱公式、密度公式、電功率公式、電功公式和效率公式的應(yīng)用，能從表格中得出信息和公式的靈活應(yīng)用是關(guān)鍵，計(jì)算過程要注意單位的換算．