Question

一家用电热水器的铭牌如表所示．根据铭牌所提供的信息，解答下列问题：

XX牌全自动电热水器 型号：THP2-12D            容量：12L        额定功率：2kW          类别：防触电保护一类 额定电压：220V           净重：22kg     出厂日期：2006年1月    编号：2006010001 XX厨房设备有限公司制造

（1）该电热水器正常工作时电热丝的电阻多大？
（2）将该电热水器装满水加热，使水温由20摄氏度升高到100摄氏度，水需要吸收多少热量？C_水=4.2×10³J/（kg℃）
（3）若电热水器正常工作时电热丝所产生热量的80%被水吸收，则第（2）问中的加热过程需要多少时间？

Answer

（1）电热水器正常工作时的功率和额定功率相等，根据公式R=可求电阻的大小；
（2）由密度公式计算出水的质量，由吸热公式Q吸=cm△t计算吸收的热量；
（3）根据电热丝所产生热量的80%被水吸收求出消耗的电能，再根据W=Pt求出加热时间．
【解析】
（1）电热水器正常工作时的功率P=2kW=2000W，
根据P=可得，电热丝的电阻：
R===24.2Ω；
（2）根据ρ=可得，将该电热水器装满水时水的质量为：
m=ρV=1×103kg/m3×12×10-3m3=12kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×12kg×（100℃-20℃）=4.032×106J；
（3）∵电热丝所产生热量的80%被水吸收，
∴根据η=×100%可得，消耗的电能：
W===5.04×106J，
根据W=Pt可得，加热时间：
t===2520s．
答：（1）该电热水器正常工作时电热丝的电阻为24.2Ω；
（2）水需要吸收的热量热量为4.032×106J；
（3）加热过程需要2520s．