Question

小麗家新買了一臺電熱水器，下表是該熱水器的一些技術參數．

型號	FED-H50	額定電壓	220V
最大水量	50kg	額定功率	2000W

現將水箱中裝滿水，通電后正常工作40min，水溫從25℃上升到45℃．在此過程中，求：
（1）熱水器中電熱絲的電阻：
（2）水所吸收的熱量[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]；
（3）熱水器的加熱過程中消耗的電能是多少J？
（4）這臺熱水器的加熱效率是多少？

Answer 1

分析：（1）由銘牌可知，電熱水器的額定電壓和額定功率，根據P=

U2

R

求出電熱絲的電阻；
（2）知道水的質量和溫度的變化以及水的比熱容，根據Q_吸=cm（t-t₀）求出水所吸收的熱量；
（3）根據W=Pt求出熱水器的加熱過程中消耗的電能；
（4）水吸收的熱量和消耗的電能之比即為這臺熱水器的加熱效率．

解答：解：（1）由P=

U2

R

可得，電熱絲的電阻：
R=

U 2

P

=

(220V)2

2000W

=24.2Ω；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×50kg×（45℃-25℃）=4.2×10⁶J；
（3）熱水器的加熱過程中消耗的電能：
W=Pt=2000W×40×60s=4.8×10⁶J；
（4）這臺熱水器的加熱效率：
η=

Q吸

W

×100%=

4.2×106J

4.8×106J

×100%=87.5%．
答：（1）熱水器中電熱絲的電阻為24.2Ω；
（2）水所吸收的熱量4.2×10⁶J；
（3）熱水器的加熱過程中消耗的電能是4.8×10⁶J；
（4）這臺熱水器的加熱效率是87.5%．

點評：本題是一道電學與熱學的綜合計算題，熟練應用電功率變形公式、熱量公式、電功公式、效率公式即可正確解題．