Question

5．用電取暖是近新興起的一種家庭供暖方式，它依靠電熱管產(chǎn)生熱量，并由電動機(jī)將熱空氣送入房間．下面是某電取暖裝置的電路圖及相關(guān)參數(shù)；

額定電壓	220V
電熱管額定功率	800W
電動機(jī)額定功率	44W

（1）電動機(jī)正常工作時(shí)的電流是多少？
（2）電熱管R正常工作5min能產(chǎn)生多少熱量？
（3）若仍采用老式水暖系統(tǒng)供熱并忽略暖氣片吸收的熱量，暖氣片進(jìn)水管的水溫是60℃，出水管的水溫是40℃，那么電熱管R正常工作5min所產(chǎn)生的熱量需要由多少暖氣水來提供？[已知暖氣水的比熱容c_暖氣水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）電動機(jī)正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出正常工作時(shí)的電流；
（2）電熱管正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)Q=W=UIt=Pt求出5min能產(chǎn)生的熱量；
（3）知道水放出的熱量，根據(jù)Q_放=cm（t₀-t）求出暖氣水的質(zhì)量．

解答 解：（1）電動機(jī)正常工作時(shí)的功率P_M=44W，
根據(jù)P=UI可得，電動機(jī)正常工作時(shí)的電流：
I_M=$\frac{{P}_{M}}{U}=\frac{44W}{220V}$=0.2A；
（2）電熱管正常工作時(shí)的功率P_R=800W，
電熱管R正常工作5min能產(chǎn)生的熱量：
Q_放=P_Rt=800W×5×60s=2.4×10⁵J；
（3）根據(jù)Q_放=cm（t₀-t）可得，電熱管R正常工作5min所產(chǎn)生的熱量需要暖氣水的質(zhì)量：
m_水=$\frac{{Q}_{放}}{c{（t}_{0}-t）}$=$\frac{2.4×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（60℃-40℃）}$≈2.86kg．
答：（1）電動機(jī)正常工作時(shí)的電流為0.2A；
（2）電熱管R正常工作5min能產(chǎn)生的熱量為2.4×10⁵J；
（3）電熱管R正常工作5min所產(chǎn)生的熱量需要由2.86kg暖氣水來提供．

點(diǎn)評 本題考查了電功與熱量的綜合計(jì)算，涉及到電功率公式、電功公式和吸熱公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道用電器正常工作時(shí)的功率和額定功率相等．