Question

20．如圖是一種可以移動的家用充油式電暖器，這種電暖器接通電源后，電熱管周圍的導熱油被加熱，然后通過金屬散熱片將熱量輻射出去，從而使周圍空氣被加熱，達到取暖的效果．
（1）充油式電暖器用油做導熱物質而不用水的原因是油是絕緣體，使用較安全，且油的比熱容小，升溫較快．
（2）若該電暖器的額定功率為1800W，當電暖器正常工作時，通過電熱管的電流是多少安？電熱管的電阻值是多少歐？
（3）若該電暖器正常工作1h，消耗的電能是多少千瓦時？若這些電能用于加熱水，可使多少千克的水升高30度？[不計熱量損失，水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）]
（4）通過以上計算，根據(jù)冬季取暖的特點，你認為這種電暖器的缺點是長時間工作耗電太多．

Answer 1

分析 （1）電暖氣是將電能轉化為內能的，油是絕緣體，用其來導熱比較安全；油的比熱容小，在相同情況下，升溫較快；
（2）根據(jù)I=$\frac{P}{U}$計算出電流，由R=$\frac{{U}^{2}}{P}$計算出電阻值；
（3）根據(jù)W=Pt計算得出電暖氣消耗的電能；
（4）根據(jù)消耗的電能及供熱來進行分析．

解答 解：（1）因為電暖氣是利用電流的熱效應來供熱的，油是絕緣體，使用較安全；
并且油的比熱容較小，升溫較快；
（2）由P=UI 可得：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1800W}{220V}$≈8.18A；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1800W}$≈26.8Ω；
（3）消耗的電能為；
W=Pt=1800W×1h=1.8kW•h=6.48×10⁶J；
根據(jù)Q=cm△t可得：m=$\frac{Q}{c△t}$=$\frac{6.48×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J．（kg•℃）×30℃}$≈51.4kg；
（4）根據(jù)W=Pt，電暖氣長時間消耗的電能多，但加熱范圍較小．
故答案為：（1）油是絕緣體，使用較安全，且油的比熱容小，升溫較快；
（2）當電暖氣正常工作時，通過電熱管的電流是8.18A；電熱管的電阻值是26.8Ω；
（3）若該電暖氣正常工作1小時，消耗的電能是1.8kW•h；可使51.4千克的水升高30度；
（4）長時間工作耗電太多．

點評 本題主要考查了電功率公式的應用，有關電功率的計算問題，要掌握其基本公式、推導公式及變形公式，并能夠熟練應用．