问题
问答题
小芳和妈妈一起去商场购买电热水器,售货员向她们推荐一种“速热变容式”热水器.这种电热水器有两种加热模式:当少量用水时,使甩“半胆加热”模式,只用上面的加热棒加热上半胆水;而当需要的热水量较大时,热水器便启动“整胆加热”模式,使用上、下两根加热棒同时加热.下表为该热水器的铭牌,请根据有关数据作答.
商品名称 | 额定压强 | 加热功率 | 配送质量 | 容量 | 最高加热 温度 | 效率 |
××加热器 | 0.8Mpa | 半胆1000W 整胆2000W | 30kg | 半胆40L 整胆80L | 80℃ | 80% |
(2)使用电热水器“整胆加热”模式时,若使水温从20℃升高到60℃,水需要吸收多少热量?电热水器需要加热多长时间?[c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3].
答案
(1)由公式Q=W=
t可知,当电热器两端的电压和通电时间一定时,要产生较多的热量,需要使电路的电阻较小,所以必须使两根加热棒并联;U2 R
(2)水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×80×10-3m3=80kg,
水吸收的热量:
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×80kg×(60℃-20℃)=1.344×107J;
∵η=
,Q吸 W
∴W=
=Q吸 η
=1.68×107J,1.344×107J 80%
电热水器需要加热时间:
t=
=W P
=8400S=140min.1.68×107J 2000W
答:(1)使用“整胆加热”模式时,两根电加热棒的电路连接方式是并联;
(2)使用电热水器“整胆加热”模式时,若使水温从20℃升高到60℃,水需要吸收1.344×107J的热量;
电热水器需要加热140min.