问题详情:
(改编)某电热水器的部分参数如表所示,该热水器始终在额定电压下工作。
容 量 | 80 L |
额定电压 | 220 V |
额定功率 | 1 000 W |
设置温度范围 | 30~75℃ |
(1)该热水器将80 kg的水从20℃加热到50℃,至少需多少小时?[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)为保*洗浴安全,电热水器一般都装有防电墙,它的工作原理如图*所示,防电墙相当于一个高值电阻R,热水器的水经它流出,万一发生漏电事故,防电墙可以承受220 V电压中的大部分电压,从而使人体两端的电压小于人体绝对安全电压12 V。若某次发生漏电,为保*安全,防电墙两端的电压U1至少是多少伏?此时流经热水器出水的电流为0.02 mA,R的阻值是多少欧?
【回答】
解:(1) 水吸收的热量:
Q吸 =c水mΔt
=4.2×103J/(kg·℃)×80 kg×(50℃-20℃)
=1.008×107J, (1分)
由题知,Q吸=W=Pt,则最小的加热时间:
t===1.008×104s=2.8 h; (2分)
(2)由题意可知,人体与防电墙串联,
防电墙两端的最小电压:
U1=U-U人=220 V-12 V=208 V, (1分)
防电墙的电阻:
R===1.04×107Ω。 (2分)
答:(1) 该热水器将80 kg的水从20℃加热到50℃,至少需2.8 h。
(2) 为保*安全,防电墙两端的电压U1至少是208 V;R的阻值是1.04×107Ω。
知识点:电功率单元测试
题型:计算题