Question

【題目】一家用電熱水器的銘牌如表所示，已知C水=4.2×103J/（kg℃），

幸福牌全自動電熱水器
容積：12L	型號：XF2014﹣78K
凈重：22kg	類別：防觸電保護Ⅱ
額定功率：2kw	編號：201400985
額定電壓：220V	出廠日期：2014年3月16日

根據銘牌所提供的信息，回答下列問題：
（1）為安全起見，該電熱水器應使用的插座應選用如圖所示的哪一種？
（2）該電熱水器正常工作時電熱絲的電阻為多大？
（3）將該電熱水器加滿水加熱使水溫由20℃升高到60℃，水需要吸收多少熱量？
（4）若電熱水器正常工作時電熱所產生熱量的80%被水吸收，則第（3）問中的加熱過程需要多少時間？

Answer 1

【答案】
（1）解：為了安全用電，大功率家用電器的電源插座都用三孔插座，三腳插頭的接地腳應與用電器的金屬外殼相連通，這樣若金屬外殼的用電器外殼萬一帶電，電流會通過地線導入大地，防止造成觸電事故的發生，故選乙
（2）解：由P= 可得，該電熱水器正常工作時電熱絲的電阻：

R= = =24.2Ω

（3）解：將該電熱水器加滿水時，水的體積：

V=12L=12dm3=0.012m3，

由ρ= 可得，水的質量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.012m3=12kg，

水吸收的熱量：

Q水=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×12kg×（60℃﹣20℃）=2.016×106J

（4）解：由η= ×100%可得，

消耗的電能：

W= = =2.52×106J，

由P= 可得，

加熱時間：

t′= = =1260s=21min

【解析】（1）三孔插座中多出的一個孔是用來接地線的，三腳插頭中有一根導線要與用電器金屬外殼相連，目的就是為了防止觸電；（2）電熱水器正常工作時的功率和額定功率相等，根據R= 求出電熱絲的電阻；（3）電熱水器加滿水時水的體積和自身的體積相等，根據m=ρV求出水的質量，又知道水的比熱容和初溫、末溫，根據Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；（4）根據η= ×100%求出消耗的電能，利用P= 求出加熱時間．