Question

小剛同學(xué)家有一臺電熱水器，銘牌如下表所示。

小天鵝“藍(lán)金剛”XCD－50B型全自動電熱水器
額定功率（kW）	2	加熱方式	電加熱器
額定電壓（V）	220	類別	防觸電保護(hù)一類
溫度設(shè)定范圍（℃）	20～90	凈重（kg）	20
容量（L）	50	整機(jī)外形尺寸（mm）	530×Ф400
出廠時間	2009年3月2日

根據(jù)銘牌所提供的信息，求：
（1）該電熱水器電熱絲正常工作時的電阻和通過的電流各是多大？
（2）將初溫為20℃的滿箱水加熱至80℃，需要吸收多少熱量？在額定電壓下，如用該熱水器加熱，則需要多長時間？（不考慮熱量的損失，水的比熱容c=4.2×10³J/(kg·℃)
（3）若夏天用電高峰時家庭電路的實(shí)際電壓只有198V，不考慮電熱絲電阻隨溫度的變化，則電熱水器在用電高峰時的實(shí)際功率為多少？

Answer 1

（1）24.2Ω  9.1A （2）6.3 ×10³s （3）1620W 

解：
（1）電熱絲正常工作時的電阻R=U²/P=(220V)²/2000W=24.2Ω
電熱絲正常工作時的電流I= P/U=2000W/220V=9.1A    
（2）m=ΡV=1.0×10³kg/m³×50×10^-3m³=50kg    
Q=cmΔt=4.2×10³J/(kg·℃) ×50kg×(80℃-20℃)=1.26×10⁷J  
t=W/P=Q/P=1.26×10⁷J  /2000W="6.3" ×10³s    
（3）當(dāng)實(shí)際電壓U=198V時，不考慮電熱絲電阻的變化，實(shí)際功率為
P =U²/ R =(198V)²/24.2Ω=1620W