解题思路:(1)电热水器正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出电流;
(2)根据密度公式求出电热水器贮满水时水的质量,在一标准大气压下水的沸点是100℃,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量,水吸收的热量即为在此过程中该电热水器消耗的电能;
(3)根据P=
U
2
R
求出电热水器的电阻,再根据P=
U
2
R
求出在实际电压为210V的工作环境下的实际功率.
(1)电热水器正常工作时的功率为9680W,
根据P=UI可得,正常工作时的电流:
I=
P额
U额=[9680W/220V]=44A;
(2)根据ρ=[m/V]可得,水箱中水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg,
在一标准大气压下水的沸点是100℃,水箱中的水吸收的热量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(100℃-20℃)=1.68×107J,
∵即热式电热水器是纯电阻用电器,
∴在此过程中该电热水器消耗的电能W=Q吸=1.68×107J;
(3)根据P=
U2
R可得,电热水器的电阻:
R=
U额2
P额=
(220V)2
9680W=5Ω,
实际电压为210V的工作环境下,该电热水器的实际功率:
P=
U实2
R=
(210V)2
5Ω=8820W.
答:(1)该电热水器正常工作时的电流是44A;
(2)在此过程中该电热水器消耗的电能是1.68×107J;
(3)在实际电压为210V的工作环境下,该电热水器的实际功率是8820W.
点评:
本题考点: 电功与热量的综合计算;密度公式的应用;电功率的计算.
考点点评: 本题考查了电功率公式和吸热公式、密度公式的灵活应用,关键是知道即热式电热水器是纯电阻用电器,消耗的电能和水吸收的热量相等,计算过程要注意单位的换算.