熱水器電功率疑問

Question

使用電壓1.5V的乾電池4個串聯 , 則電路中每流過1庫倫電量時 , 電池輸出電能 ??6    P250
 有一熱水器 , 所消耗的電功率為4200瓦特 , 若熱水流量為每秒25cm^3 , 則熱水的溫度可上升??  40度c                 p255

陳師 · Accepted Answer

1.要解第一題,先了解相關的公式::電能量=電功率*時間   電功率=電壓*電流  電流=流過的電量/時間
把上列公式整理:::電能量=電功率*時間=電壓*電流*時間=電壓*(電量/時間)*時間=電壓*電量
根據題目串聯電壓=1.5V*4=6V  電量是1庫倫
所以電能是6*1=6焦耳 (題目沒問題)
2.要解第二題,要知道每1CC水溫度升高1度C需要1CAL的熱量,因水的比熱是1,所以要算水溫升高多少,只要總熱量/總水量就OK了.另外要知道電能跟熱能轉換的關係.1CAL=4.2焦耳
4200瓦特就是每秒消耗4200焦耳的能量,就是每秒有1000CAL的熱能,因水量每秒25CM^3=25CC ,所以溫度升高=1000CAL/每秒 除以 25CC/每秒=40度C
這類題目要注意流水量的時間單位是每秒,如果說是每分鐘流量1200CC,那就不能直接拿來除,要把它算成每秒20CC,才能算(有些題目會出這種陷阱題)

Justin126 · Answer

1.個人覺得題目有瑕疵

首先，假設電池電阻R，四個並聯等效電阻=4R

根據電流的定義i=dQ/dt=V/R

i=1/dt=1.5/4R  ==>  dt=4R/1.5

電池功率P=iV=1.5i=(1.5/4R)*1.5=dw/dt

所以dW=Pdt=(1.5/4R)*1.5*(4R/1.5)=1.5(J)

2.
1cal(卡)=4.2J(焦耳)

電功率=dW/dt=4200W=1000cal(卡)

且熱水器熱能來源即是所消耗的電能

W=ms(dT)

(dW/dt)=(m/dt)s(dT)

1000=(25*1)*1*(dT)
  水流過的體積*密度

dT=40度

p.s.這邊所表示的dt是時間變化，dT是溫度變化，不要混淆

熱水器電功率疑問

2 個解答