Question

8．某電熱水瓶的銘牌如下表所示，若熱水瓶內(nèi)裝滿水，在額定電壓下工作（外界大氣壓強(qiáng)為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）．求：

型號DSP-19B
電源220V　50Hz
功率	加熱時　1200W
	保溫時　　30W
容量2L

（1）保溫時通過電熱水瓶的電流是多少？
（2）加熱時電熱水瓶的電阻是多大？
（3）若瓶內(nèi)20℃的水加熱10min正好燒開，則加熱時電熱水瓶的熱效率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電熱水瓶的銘牌可知保溫時的功率和電壓，根據(jù)I=$\frac{P}{U}$求出保溫時通過電熱水瓶的電流；
（2）根據(jù)電熱水瓶的銘牌可知加熱時的功率和電壓，根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出電熱水瓶的電阻；
（3）先根據(jù)m=ρV求出瓶內(nèi)水的質(zhì)量，再根據(jù)Q=cm（t-t₀）求出瓶內(nèi)水吸收得熱量，由W=Pt求出消耗的電能，代入η=$\frac{Q}{W}$即可求出加熱時電熱水瓶的熱效率．

解答 解：（1）由P=UI可得，保溫時通過電熱水瓶的電流為：
I=$\frac{{P}_{1}}{U}$=$\frac{30W}{220V}$≈0.14A；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電熱水瓶加熱時的電阻為：
R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1200W}$≈40.33Ω；
（3）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，瓶內(nèi)水的質(zhì)量為：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
瓶內(nèi)水吸收的熱量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，加熱時電熱水瓶消耗的電能：
W=P₂t=1200W×10×60s=7.2×10⁵J，
熱水瓶熱效率：
η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{7.2×1{0}^{5}J}$×100%≈93.3%．
答：（1）保溫時通過電熱水瓶的電流是0.14A；
（2）加熱時電熱水瓶的電阻是40.33Ω；
（3）加熱時電熱水瓶的熱效率是93.3%．

點(diǎn)評 本題考查電流、電阻的計(jì)算，水吸熱的計(jì)算以及消耗電能和熱效率的計(jì)算．關(guān)鍵是根據(jù)理解電熱器銘牌的含義．