Question

【題目】進(jìn)入冬季，我市各中小學(xué)在校園內(nèi)都安裝了電熱飲水設(shè)備．如圖甲是某校電熱飲水器，已知該飲水器內(nèi)部電路主要由電熱絲構(gòu)成，圖乙是其銘牌．請(qǐng)根據(jù)圖中提供的信息，解答下列問(wèn)題：
（1）為安全起見(jiàn)，該設(shè)備使用的插座應(yīng)選用圖丙中哪一個(gè)？說(shuō)明理由；
（2）請(qǐng)計(jì)算該飲水器正常工作時(shí)，內(nèi)部電熱絲的電阻；
（3）該飲水器內(nèi)裝滿水后通電加熱，水溫由10℃升高到100℃，這些水吸收的總熱量是多少？若飲水器的電熱轉(zhuǎn)化效率為90%，問(wèn)需加熱多長(zhǎng)時(shí)間？

Answer 1

【答案】
（1）解：為了防止家用電器漏電、造成觸電事故，必須使電熱水器的外殼與大地相連接，所以插頭應(yīng)選用圖A中的三孔插頭；
（2）解：由P=UI= 可得，該飲水器正常工作時(shí)電熱絲的電阻：

R= = ≈16.13Ω；

（3）解：水的體積：V=30L=30dm3=0.03m3，

由ρ= 可得，水的質(zhì)量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×0.03m3=30kg，

水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×30kg×（100℃﹣10℃）=1.134×107J，

由η= ×100%可得，消耗的電能：

W= = =1.26×107J，

由P= 可得，加熱時(shí)間：

t′= = =4200s．

【解析】（1）三孔插座中多出的一個(gè)孔是用來(lái)接地線的，當(dāng)家用電器漏電時(shí)，可以使漏電通過(guò)地線，流入大地，防止觸電事故的發(fā)生；（2）該飲水器正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI= 求出電熱絲的電阻；（3）知道水的體積，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，根據(jù)Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量，根據(jù)η= ×100%求出消耗的電能，利用P= 求出加熱時(shí)間．