Question

【題目】小明家新安裝了一臺(tái)儲(chǔ)水式熱水器，該熱水器原理如甲所示。水是通過(guò)發(fā)熱器加熱的。水溫通過(guò)溫控開關(guān)控制，一般最高水溫設(shè)定為 75℃，當(dāng)水溫達(dá)到 75℃ 后，溫控開關(guān)自動(dòng)切斷電源，停止加熱；當(dāng)水溫下降到 30℃時(shí)，溫控開關(guān)自動(dòng)接通電源，開始加熱；這樣循環(huán)進(jìn)行。熱水器工作時(shí)，指示燈消耗的電能很少，可以忽略不計(jì)。

（1）如圖乙是該熱水器的水箱結(jié)構(gòu)圖，其容積為 55L。其中_____（選填“A管口”或“B 管口”）是出水口，理由是_____。

（2）加熱指示燈從亮到滅的過(guò)程中，熱水器中的水一共吸收多少熱量_____？[ρ水=1.0×103kg/m3，c 水=4.2×103J/（kg℃）]

（3）該熱水器的額定功率為 2200 W，熱水器正常工作時(shí)通過(guò)發(fā)熱器的電流多大____？此時(shí)它的電阻多大____？

（4）小明想測(cè)量這臺(tái)熱水器的加熱效率，他還需要測(cè)量什么物理量___？寫出用所測(cè)物理量表示的效率表達(dá)式____。（不考慮電阻隨溫度變化）

Answer 1

【答案】A 管口 出水口高可以避免水箱中水量過(guò)少損壞加熱器 1.0395×107J 10A 22Ω 加熱時(shí)間 t η=Q 吸/Pt

【解析】

(1)進(jìn)水口應(yīng)大大低于出水口，在放水時(shí)，就不能把水放完，可以使加熱時(shí)的溫度不會(huì)升高的太高，也就不會(huì)損壞發(fā)熱體。(2)由ρ＝得：水的質(zhì)量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×55×103m3＝55kg，水吸收的熱量：Q吸＝c水m(tt0)＝4.2×103J/(kg℃)×55kg×(75℃30℃)＝1.0395×107J;(3)由P＝UI得熱水器正常工作時(shí)通過(guò)發(fā)熱器的電流：I＝＝10A，由歐姆定律得：發(fā)熱器電阻R＝＝22Ω.(4)由η＝可知：要測(cè)量這臺(tái)熱水器的加熱效率，還需要測(cè)量加熱時(shí)間t.