Question

小麗家新買(mǎi)了一臺(tái)電熱水器，下表是該熱水器的一些技術(shù)參數(shù)．

型號(hào)	FED-H50	額定電壓	220V
最大水量	50kg	額定功率	2000W

現(xiàn)將水箱中裝滿(mǎn)水，通電后正常工作40min，水溫從25℃上升到45℃．在此過(guò)程中，求：
（1）熱水器中電熱絲的電阻：
（2）水所吸收的熱量[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]；
（3）熱水器的加熱過(guò)程中消耗的電能是多少J？
（4）這臺(tái)熱水器的加熱效率是多少？

Answer 1

分析：（1）由銘牌可知，電熱水器的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=

U2

R

求出電熱絲的電阻；
（2）知道水的質(zhì)量和溫度的變化以及水的比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水所吸收的熱量；
（3）根據(jù)W=Pt求出熱水器的加熱過(guò)程中消耗的電能；
（4）水吸收的熱量和消耗的電能之比即為這臺(tái)熱水器的加熱效率．

解答：解：（1）由P=

U2

R

可得，電熱絲的電阻：
R=

U 2

P

=

(220V)2

2000W

=24.2Ω；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×50kg×（45℃-25℃）=4.2×10⁶J；
（3）熱水器的加熱過(guò)程中消耗的電能：
W=Pt=2000W×40×60s=4.8×10⁶J；
（4）這臺(tái)熱水器的加熱效率：
η=

Q吸

W

×100%=

4.2×106J

4.8×106J

×100%=87.5%．
答：（1）熱水器中電熱絲的電阻為24.2Ω；
（2）水所吸收的熱量4.2×10⁶J；
（3）熱水器的加熱過(guò)程中消耗的電能是4.8×10⁶J；
（4）這臺(tái)熱水器的加熱效率是87.5%．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合計(jì)算題，熟練應(yīng)用電功率變形公式、熱量公式、電功公式、效率公式即可正確解題．