Question

电热水器是目前家庭生活中的必需用品，小强家买了一台电热水器．额定功率是2KW，额定电压220V，容量50L．求：
（1）该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大？
（2）该电热水器将50L的水从20℃加热到50℃，水所吸收的热量是多少？[C_水=4.2×10³J/（kg?℃）]需要多长时间？
（3）随着人们生活水平的提高，现在不少家庭都用上了太阳能热水器，太阳能热水器与电热水器相比，有哪些优点？

Answer 1

解：（1）由I=和P=UI得，
R===24.2Ω．
（2）由ρ=得，水的质量：m=ρV=1.0×10³kg/m³×50×10^-3m³=50kg．
水吸收的热量：Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×50kg×（50℃-20℃）=6.3×10⁶J．
由W=Pt得，t====3150s．
（3）太阳能热水器与电热水器相比，太阳能是可再生能源，取之不尽用之不竭，节约能源，无污染，环保．
答：（1）该电热水器电热丝正常工作时的电阻是24.2Ω．
（2）该电热水器将50L的水从20℃加热到50℃，水所吸收的热量是6.3×10⁶J．需要3150s．
（3）太阳能热水器与电热水器相比，节约能源，无污染，环保．
分析：（1）知道额定电功率和额定电压，根据R=求出电阻．
（2）知道水的体积和密度，根据m=ρV求出水的质量．
知道水的质量、比热、初温、末温，根据Q=cm（t-t₀）求出水吸收的热量．
知道水吸收的热量和电热器的额定功率，根据t=求出电热器的工作时间．
（3）太阳能是可再生能源，取之不尽用之不竭，节约能源，无污染，环保．
点评：电热器是现代家庭中常见的家用电器，利用电热水器，计算电热、电阻、热量计算，体现了物理和生活的密切关系，并且通过和太阳能热水器相比，看到太阳能热水器的优点．