問題詳情:
如圖*是電熱水龍頭,即開即熱、冷熱兼用.如圖乙是它的電路原理圖,R1、R2為電熱絲,通過旋轉手柄帶動開關S在1、2、3之間接通對應的電路,從而實現冷水、温水、熱水之間的切換.開關處於位置2時,它放出的是温水.它的有關技術參數如下表.請回答下列問題:
額定 功率 | 温水 | 2.2kW |
熱水 | 2.8kW | |
額定電壓 | 220V | |
額定頻率 | 50Hz |
(1)電熱絲R1的阻值.
(2)如果進水口的水温是14℃,水龍頭1min流出1kg的水,放出熱水的水温能達到50℃.這些水吸收的熱量等於完全燃燒多少天然氣所放出的熱量[已知水的比熱容為4.2×103J/(kg•℃)、天然氣的熱值為4.2×107J/m3].
(3)流出1kg熱水的過程中,該水龍頭的電熱效率.
【回答】
解:
(1)當開關處於位置2時,只有電阻R1接入電路,電路電阻最大,功率最小,可見此時放出的是温水;由表格可知:温水功率P温水=2.2kW=2200W,
由P=得:R1===22Ω;
(2)水吸收的熱量:
Q吸=cm△t
=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(50℃﹣14℃)
=1.512×105J,
(3)熱水功率P=2.8kW=2800W,
由P=得:消耗的電能W=Pt=2800W×60s=1.68×105J,
此時該水龍頭的電熱效率:
η=×100%=×100%=90%.
答:(1)電熱絲R1的阻值22Ω;
(2)水吸收的熱量為1.512×105J,
(3)該水龍頭的電熱效率是90%.
【點評】本題考查了電功率公式和電功公式、效率公式和吸熱公式的綜合應用,能從電路圖中得出開關處於不同位置時熱水器的檔位.
知識點:焦耳定律
題型:計算題