问题 计算题

(9分)如表为现在家庭、宾馆常用的无线电水壶(一种在倒水时导线脱离,用电加热的方便水壶)的铭牌,某同学用这种电水壶烧开水,他将水放至最大容量,测得水的初温是20℃通电5分50秒,水烧开(在一个标准大气压下),试通过计算,回答下列问题:

额定电压220V
额定功率1210W
最大容量1L
(1)算一算此电水壶啊正常工作时的电流;

(2)该电水壶正常工作时电热丝的电阻多大?

(3)水从20℃烧开所吸收的热量是多少?(水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃))

(4)现测得电源电压为210伏,算一算此电水壶工作的效率.

答案

(1)电水壶正常工作时的电流约为5.5A;(2)该电水壶电热丝的电阻约为40Ω;(3)水从20℃烧开所吸收的热量是3.444×105J; (4)现测得电源电压为210V,此电水壶工作的效率约为89.3%。

题目分析:由表中数据可知:(1)(2)电水壶正常工作时的功率为P=1210W,电压为U=220V,则此电水壶正常工作时的电流:I=P/U=1210W/220V=5.5A;电热水壶的电阻:R=U2/P=(220V)2/1210W=40Ω;

(3)水的体积为V=1L=0.001m3,密度为ρ=1.0×103kg/m3,比热容c=4.2×103J/(kg•℃),升高的温度Δt=100℃﹣18℃=82℃,则水的质量为m=ρV=1.0×103kg/m3×0.001m3=1kg,烧开时吸收的热量:

Q=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×82℃=3.444×105J,

(4)U=210V,电水壶的加热时间:t=5min50s=5×60s+50s=350s,则消耗的电能:

此时电水壶工作的效率:

综合题
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