下表是某品牌电热水壶的主要技术参数: 额定电压 220V 额定功率 1210W 容 量 2L(1)
电流:I=P/V=1210/220=5.5(A),大功率电器都不能串联电阻来降功率或电流的,因为电阻的功率没那么大的。
是不是问水烧开需要多长时间?
水烧开需要吸收的热量:Q=Cm(T2-T1),C——水的比热容,4.2×10³J/kg●℃,m——水的质量,1.8L就是1.8kg,T2、T1——水的温度,分别是100℃和20℃。
所以Q=4.2×10³×1.8×(100-20)=604800(J)。
设需要时间为t秒,则电热水壶需要的电能量为:W=Pt=1210t(J)。
能量平衡:Q=W,1210t=604800,所以t=604800/1210=500(秒)=8.33(分钟)。
电热水壶的电阻为:R=U²/P=220²/1210=40(Ω)。
实际加热时间会少长一些:因为在加热过程中,水壶本身还要吸收一部分热量,同时水壶及水要向外部环境散热,浪费一部分热量,所以时间会增长。
希望能解决您的问题。
m |
V |
电水壶装满水时的质量m=ρV=1×103kg/m3×2×10-3m3=2kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J;
②电水壶消耗的电能:
W=Pt=1210W×12×60s=8.712×105J,
电水壶加热的效率:
η=
Q吸 |
W |
6.72×105J |
8.712×105J |
(2)把发热电阻R和定值电阻R0串联后,电路中总电阻变大,根据欧姆定律可知,电流变小,则电阻R消耗的功率也变小,即成为保温功能;
当然,还要给电阻R0并联一个开关,当闭合开关时,R0被短路,电路中只有R,又成为加热功能.电路图如下:
(3)根据P=
U2 |
R |
电热电阻R的阻值为:R=
U2 |
P加热 |
(220V)2 |
1210W |
保温时,S断开,R与R0串联,此时电阻R的实际功率为:
P保温=
1 |
9 |
1 |
9 |
1210 |
9 |
根据P=I2R可得:
电路中的电流为:I=
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