(8分)小华家使用的一台电热淋浴器,铭牌如下表所示。小华给淋浴器加满水,淋浴器上显示的水温为25℃,他将设定温度调为75℃后通电加热,3h后淋浴器达到设定温度自动断电停止了加热。请计算并回答:
型号 | 容量 | 设定温度 | 额定电压 | 额定频率 | 额定功率 |
FCD-JTHA60-Ⅲ | 60kg | ≤75℃ | 220V | 50Hz | 1500W |
(2)电热淋浴器的额定电流多大?
(3)加热过程中电热淋浴器消耗了多少电能?
(4)比较水吸收的热量与电热淋浴器消耗的电能的大小关系,并简要分析其原因。
(1)1.26×107J (2)6.82A(3)1.62×107 J (4)Q吸<W。原因:使用电热淋浴给水加热过程中,水吸收热量的同时,容器也要吸收热量,同时还要向外散热,则水吸收的热量小于电热淋浴器消耗的电能。(电热淋浴器在实际使用中,其两端的实际电压可能低于额定电压,实际功率小于额定功率)
题目分析:水吸收的热量可以通过Q吸=cm(t-t0)计算得出;根据表中的额定功率和额定电压可计算出额定电流;根据W=Pt可以计算出消耗的电能;通过上面的计算结果进行比较可得出二者的大小关系。
解:(1)△t=75℃-25℃=50℃
水箱中的水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×60 kg×50℃=1.26×107J
(2)由公式得,电热沐浴器正常工作时的电流:
(3)t=3h=1.08×104s
加热过程中电热沐浴器消耗的电能:W=Pt=1500W×1.08×104s=1.62×107J.
(4)因为W>Q吸,所以水吸收的热量小于消耗的电能,这是因为有一部分热量散失到空气中了.
点评:该题是一道电热综合题,考查的知识涉及热量的计算、电功的计算等,解题的关键是分步思考,个个突破。