Question

10．小王家新買(mǎi)的電熱淋浴器的銘牌如圖1所示．圖2是電熱淋浴器的電路圖，R為加熱器，當(dāng)溫度較低時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)，加熱器加熱．當(dāng)水加熱到設(shè)定的溫度后，會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)進(jìn)入保溫狀態(tài)．從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)溫度開(kāi)關(guān)控制．小王按說(shuō)明書(shū)要去給淋浴器裝滿水開(kāi)始使用，若加熱器的電阻阻值不隨溫度變化而變化[已知水的密度為ρ_水=1.0×10³kg/m³，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]，求：
（1）電熱淋浴器正常工作時(shí)，其加熱電阻的阻值多少？
（2）若電熱淋浴器產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，現(xiàn)將一箱水由25℃上升到45℃，需要多長(zhǎng)時(shí)間？

Answer 1

分析 （1）由銘牌上信息結(jié)合功率公式可求得電阻；
（2）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出水的質(zhì)量，由水的比熱可求得燒開(kāi)水所需能量，則由功率可求得時(shí)間．

解答 解：（1）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1600W}$=32.25Ω；
（2）因?yàn)棣?$\frac{m}{V}$，所以水的質(zhì)量：
m=ρV=1×10³kg/m³×5×10^-3m³=50kg，
把水燒開(kāi)所吸收的熱量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（45℃-25℃）=4.2×10⁶J，
消耗的電能W=Q=4.2×10⁶J
由P=$\frac{W}{t}$得所需時(shí)間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{1600W}$=2625s；
答：（1）加熱電阻的阻值是32.25Ω；
（2）將一箱水由25℃上升到45℃，需要2625s；

點(diǎn)評(píng) 本題考查生活中物理知識(shí)的應(yīng)用，要注意聯(lián)系電學(xué)知識(shí)解決生活中的物理應(yīng)用．