题目
题型:不详难度:来源:
(1)注满水的电热水器,在额定电压下连续加热40min,热水器上的温度示数由22℃上升到46.2℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),水的密度为1.0×103kg/m3,求此过程中电热水器的热效率。
(2)该热水器在某时间段使用时,20min内产生的热量为2.4×106J,求通过电热水器的电流和它工作的实际电压。
(3)防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻,电热水器经防电墙处理后,使人体承受的电压不高于20V,保证异常漏电情况下,接触热水器的人的安全。如图所示,若人体的最大电阻为20MΩ,试求防电墙的电阻。
某型号电热水器 | |
额定电压/V | 220 |
额定电功率/W | 2420 |
容积/dm3 | 50 |
商品特征:安全防电墙、防水、防尘、防潮 |
答案
(2)通过热水器的电流I=10A (1分)
200V (1分)
(3)20MΩ (1分)
解析
分析:(1)、知道热水器正常工作,热水器的实际功率等于额定功率,利用W=Pt求消耗的电能(总能量),再利用效率公式求热水器正常工作时的效率.
(2)、电热水器工作时,根据P=U2/R求出它的电阻,根据焦耳定律Q=I2Rt得出通过热水器的电流,利用U=IR求出电压值。
(3)、人体电阻和防电墙的电阻串联在220V的电源上,根据分压关系求解;
本题要求会用串联电路的分压关系解决实际问题;区分实际电压、实际功率、额定电压和额定功率四个概念.
答:(1)水箱中水的质量为m=ρV (1分)
水箱中的水吸收的热量 Q=cmΔt (1分)
水箱中的水在额定电压下连续加热40min消耗的电能为W=Pt (1分)
电热水器加热时的热效率为η= Q/W=cmΔt / Pt (1分)
η=4.2×103J/(kg. ℃) ×1.0×103kg/m3×50×10-3m3×(46.2℃-22℃)/2420W×40×60s
=87.5% (1分)
(2)由P=U2/R得,电热水器的电阻R=U额2/P额=(220V)2/2420W=20Ω (1分)
Q=I2Rt 得,通过热水器的电流I=10A (1分)
由U=IR=10A×20Ω=200V (1分)
(3)在异常漏电的情况下,人体与防电墙串联,电流相等,即:U人/R人=U墙/R墙(1分)
U人+ U墙="220V"
防电墙的电阻为R墙= U墙R人/U人=(220V-20V)×20MΩ/20V=20MΩ (1分
核心考点
试题【随着城市化建设的发展,许多家庭都住进了高楼大厦,小丽家住进新楼后,为了淋浴的方便,购置了一款某型号的电热水器(其铭牌见下表),安装在卫生间的墙上。小丽在使用过程】;主要考察你对比热容等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)该台灯正常工作半小时时所消耗的电能;
(2)若上述电能的91%转化为内能,可将多少千克初温为40℃的茶水加热至90℃.【C茶水=4.2×103(J/kg•℃)】.
A.5.04×105J |
B.4.2×105J |
C.2.52×105J |
D.条件不足,不能计算 |
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