Question

7．明明家最近在裝修新房子，衛(wèi)生間里準(zhǔn)備裝一種電熱水器，目前市面上有兩種電熱水器供家中選擇，一種是傳統(tǒng)的預(yù)熱式電熱水器，如圖甲，其部分參數(shù)如表．另一種是即熱式電熱水器，如圖乙，它沒有儲水箱，體積小巧．冷水進(jìn)入熱水器后，分4～6路被大功率電熱管加熱，然后再匯合成一路從出水噴頭流出，隨著溫度設(shè)定及出水量的不同，加熱功率可從4000W～7000W變化．它較傳統(tǒng)的熱水器優(yōu)點在于：即開即熱；不開不加熱，節(jié)能；且加熱效率高達(dá)90%以上．請解答：

預(yù)熱式電熱水器
額定電壓	220V
額定功率	2000W
額定容量	80kg
加熱效率	90%

（1）一般情況下，熱水淋浴要求水溫升高30℃，請計算預(yù)熱式電熱水器裝滿水后，正常工作將水加熱到可以淋浴的溫度，水需要吸收多少J的熱量？需要通電加熱多長時間？[C_水=4.2×103J/（kg•℃）]
（2）即熱式電熱水器的額定電壓也是220V，請計算它在加熱水達(dá)到最大功率時，家庭電路干路中增加的電流是多少A？（精確到0.1A）

Answer 1

分析 （1）由Q=cm△t計算后，正常工作使水溫升高30℃吸收的熱量；由Q=90%W=Pt計算需要通電加熱多長時間；
（2）由P=UI計算家庭電路干路中增加的電流．

解答 解：
（1）由表格數(shù)據(jù)可知預(yù)熱式電熱水器裝滿水的質(zhì)量是80kg，水溫升高30℃吸收的熱量：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×80kg×30℃=1.008×10⁷J；
加熱通電產(chǎn)生熱量90%W=Q，由P=$\frac{W}{t}$可得加熱時間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1.008×1{0}^{7}J}{0.9×2000W}$=5600s；
（2）由P=UI可得即熱式電熱水器以最大功率加熱時的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{7000W}{220V}$≈31.8A，
家庭電路中各用電器是并聯(lián)的，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知家庭電路干路中增加的電流為31.8A．
答：（1）水溫升高30℃，預(yù)熱式電熱水器裝滿水后，水需要吸收1.008×10⁷J的熱量，需要通電加熱時間5600s；
（2）即熱式電熱水器在加熱水達(dá)到最大功率時，家庭電路干路中增加的電流是31.8A．

點評 本題考查了熱量計算、電功率公式的應(yīng)用，從參數(shù)表中獲取有用的信息，熟練運用公式就能解題．