(1)电热水器正常工作时的功率P=2kW=2000W,
根据P=
U2
R可得,电热丝的电阻:
R=
U2
P=
(220V)2
2000W=24.2Ω;
(2)根据ρ=[m/V]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=
Q吸
W×100%可得,消耗的电能:
W=
Q吸
η=
4.032×106J
80%=5.04×106J,
根据W=Pt可得,加热时间:
t=[W/P]=
5.4×106J
2000W=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.