Question

某自動不銹鋼開水器的銘牌如下表所示，問：

全自動不銹鋼開水器
型號SYP-K-D30	頻率50Hz
額定電壓220V	額定功率3000W
額定進水壓力≤500kpa	容量30L

（1）該開水器正常工作時的電流是多大？
（2）若不計熱損失，用該開水器將質量為20kg，初溫為30℃的水加熱至90℃，需供給水多少熱量？
（3）若開水器正常工作時所產生的熱量的80%被水吸收，則用它將質量為20kg，溫度為30℃的水加熱到100℃，需要多少時間？

Answer 1

分析：（1）由圖可知熱水器的額定功率及額定電壓，則由功率公式可求得電流；
（2）由比熱公式可求得水加熱到90℃時所獲得的熱量，即開水器供給水的熱量；
（3）由比熱公式可求得加熱水所需的能量，由水吸收電功的比例可求得所需要消耗的總電功，則由電功公式可求得水吸收這些熱量所需要的時間．

解答：解：（1）由P=UI得：
正常工作時的電流：I=

P

U

=

3000W

220V

≈13.6A；
（2）供給水的熱量Q=mc△t=20kg×4.2×10³J/（kg?℃）×（90℃-30℃）=5.04×10⁶J；
（3）將水加熱至100℃時，需要的熱量Q₁=mc△t₂=20kg×4.2×10³J/（kg?℃）×（100℃-30℃）=5.88×10⁶J，
則開水器消耗的電能W=

Q1

80%

=

5880000J

80%

=7.35×106J；
則由W=Pt得：
加熱到100℃需要的時間：t=

W

P

=

7350000J

3000W

=2450s．
答：（1）開水器正常工作時的電流為13.6A； （2）需供給水的熱量為5.04×10⁶J；（3）加熱到100℃需要2450s．

點評：本題結合了電功率及熱量的計算，在計算中注意能量轉換中的比例關系．