Question

8．如圖所示的裝置很有創(chuàng)意-它將比較耗水的洗衣機(jī)和同樣耗水但不太講究水質(zhì)的馬桶連在一起：上部是洗衣機(jī)（有關(guān)技術(shù)參數(shù)見銘牌），下部是馬桶，中間設(shè)有貯水箱．洗衣機(jī)還設(shè)有加熱功能，洗滌前先將水加熱到適宜溫度．可以提高洗滌效果．

××滾筒式洗衣機(jī)
電壓/V	220
洗衣功率/W	200
脫水功率/W	330
最大洗滌容量/kg	5
水加熱功率/W	2420

（1）求脫水時(shí)的正常工作電流；
（2）某次洗衣時(shí)，首次進(jìn)水量為10L，正常加熱10min水溫達(dá)到設(shè)定要求，若加熱時(shí)電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，求水升高的溫度；
（3）若在用電高峰，洗衣機(jī)的實(shí)際電壓為200V，求此時(shí)洗衣機(jī)的實(shí)際加熱功率．

Answer 1

分析 （1）由表格中數(shù)據(jù)可知，洗衣機(jī)的脫水功率及工作電壓，則由功率公式P=UI可求得脫水時(shí)的工作電流；
（2）由熱功率可求得10min內(nèi)產(chǎn)生的熱量，則由水的比熱公式可求得水升高的溫度．
（3）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出加熱電阻，當(dāng)洗衣機(jī)的實(shí)際電壓為200V利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出洗衣機(jī)的實(shí)際加熱功率．

解答 解：（1）脫水時(shí)的正常工作電流 I=$\frac{{P}_{脫}}{{U}_{額}}$=$\frac{330W}{220V}$=1.5A；
（2）加熱10min電流做功W=Pt=2420W×10×60s=1.452×10⁶J，
洗衣機(jī)中水的質(zhì)量m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.0×10^-2m³=10kg，
水吸收的熱量 Q_吸=W=1.452×10⁶J，
由Q=cm△t得：
水升高的溫度△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{1.452×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×10kg}$≈34.57℃；
（3）洗衣機(jī)加熱電阻R=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{熱}}$=$\frac{（220V）^{2}}{2420W}$=20Ω，
加熱實(shí)際功率${P_實(shí)}=\frac{{{U_額}^2}}{R}=\frac{{（200V{）^2}}}{20Ω}=2000W$．
答：（1）洗衣機(jī)脫水時(shí)的工作電流為1.5A；（2）水升高的溫度為34.57℃；（3）洗衣機(jī)的實(shí)際加熱功率為2000W．

點(diǎn)評 這是一道電熱綜合題，關(guān)鍵是公式及其變形的應(yīng)用，注意分析題目中的有關(guān)信息，排除干擾信息，然后根據(jù)所學(xué)過的物理規(guī)律求解．