小刚同学家有一台电热水器,铭牌如下表所示.
小天鹅“蓝金刚”XCD-50B型全自动电热水器 | |||
额定功率(kW) | 2 | 加热方式 | 电加热器 |
额定电压(V) | 220 | 类别 | 防触电保护一类 |
温度设定范围(℃) | 20~90 | 净重(kg) | 20 |
容量(L) | 50 | 整机外形尺寸(mm) | 530×Ф400 |
出厂时间 | 2005年3月2日 |
(1)该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大?
(2)若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V,不考虑电热丝电阻随温度的变化,则电热水器工作的实际功率为多少?
(3)若将热水器储水桶装满初温为20℃的水,电热水器在额定电压下工作,其效率为80%,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则要把这些水加热到洗澡所需的40℃要用多长时间?
(4)假设洗澡一次恰好用完一桶水,按照(3)问的结果和资阳市目前执行的民用电价A0=0.50元/(kW•h),则洗一次澡所花费的人民币是多少?
(1)电热丝正常工作时的电阻:
R=
=U 2额 P额
=24.2Ω;(220V)2 2000W
(2)当实际电压U=198V时,不考虑电热丝电阻的变化,实际功率:
P实=
=1620W;(198V)2 24.2Ω
(3)热水器储水桶装满时水的质量:
m=ρV=1×103kg/m3×50×10-3m3=50kg.
由题意,因为:Q=η•W,W=P•t,Q=cm•△t,
所以:t=
=cm•△t P•η
=2625s;4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(40℃-20℃) 2000W×80%
(4)设所花费的人民币为A,
则:A=A0×W=A0×Pt=0.5元/(kW•h)×
≈0.73元.2×103W×2625s 3.6×106J
答:(1)该电热水器电热丝正常工作时的电阻为24.2Ω;
(2)若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V时电热水器工作的实际功率为1620W;
(3)把这些水加热到洗澡所需的40℃要用2625s的时间;
(4)洗澡一次恰好用完一桶水所花费的人民币约为0.73元.