小明家新安裝了一臺(tái)如圖所示的太陽(yáng)能、電能兩用熱水器.平常使用太陽(yáng)能,在陽(yáng)光不足時(shí),用電熱絲輔助加熱.熱水器名牌如下: XX牌熱水器 型號(hào)HM-20 集熱管數(shù)28支 額定頻率50Hz 水箱容積200L
來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 12:03:52
熱度:
小明家新安裝了一臺(tái)如圖所示的太陽(yáng)能、電能兩用熱水器.平常使用太陽(yáng)能,在陽(yáng)光不足時(shí),用電熱絲輔助加熱.熱水器名牌如下: XX牌熱水器 型號(hào)HM-20 集熱管數(shù)28支 額定頻率50Hz
【專家解說】:解:(1)電熱水器的額定電壓是220V,額定功率是4400W,
∵P=UI,
∴電熱水器的電流I===20A
又∵I=,
∴電熱水器的電阻R===11Ω;
(2)水箱容積200L=200dm3,
∵ρ=,
∴水的質(zhì)量:
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×200×10-3m3=200kg;
水吸收熱量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×200kg×(50℃-20℃)=2.52×107J;
由題知,Q吸=Q放=qV,
所以需要天然氣的體積:V===0.63m3;
(3)水從20℃加熱到50℃吸收的熱量:Q吸=2.52×107J,
由題知,W電=Q吸,
∵P=,
∴電加熱器正常工作時(shí)間:t==≈5727.3s.
答:(1)電熱水器正常工作時(shí),電熱絲的電阻是11Ω,電流是20A;
(2)若通過完全燃燒天然氣加熱該熱水器的滿箱水,使其溫度從20℃升高到 50℃時(shí),不考慮熱量的損失,需要0.63m3天然氣;
(3)若通過電熱絲加熱該熱水器的滿箱水,使其溫度從20℃升高到50℃時(shí)不考慮熱量的損失,設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,則電熱絲需正常工作5727.3s.
∵P=UI,
∴電熱水器的電流I===20A
又∵I=,
∴電熱水器的電阻R===11Ω;
(2)水箱容積200L=200dm3,
∵ρ=,
∴水的質(zhì)量:
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×200×10-3m3=200kg;
水吸收熱量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×200kg×(50℃-20℃)=2.52×107J;
由題知,Q吸=Q放=qV,
所以需要天然氣的體積:V===0.63m3;
(3)水從20℃加熱到50℃吸收的熱量:Q吸=2.52×107J,
由題知,W電=Q吸,
∵P=,
∴電加熱器正常工作時(shí)間:t==≈5727.3s.
答:(1)電熱水器正常工作時(shí),電熱絲的電阻是11Ω,電流是20A;
(2)若通過完全燃燒天然氣加熱該熱水器的滿箱水,使其溫度從20℃升高到 50℃時(shí),不考慮熱量的損失,需要0.63m3天然氣;
(3)若通過電熱絲加熱該熱水器的滿箱水,使其溫度從20℃升高到50℃時(shí)不考慮熱量的損失,設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,則電熱絲需正常工作5727.3s.
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