Question

【題目】下表是某電熱飲水機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)，其電路原理圖如圖所示。該電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S0自動(dòng)控制）。求：

熱水箱容量	1L	加熱時(shí)功率	1000W
額定電壓	220V	保溫時(shí)功率	44W

（1）當(dāng)開關(guān)S閉合、S0斷開時(shí)，飲水機(jī)的功率是多大？

（2）電阻R2的阻值是多少？

（3）若正常工作時(shí)電熱器加熱的效率為90％，將一滿熱水箱的水從20℃加熱至80℃ 需要多長(zhǎng)時(shí)間？[c水= 4.2×103J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3]

Answer 1

【答案】（1）44W （2）1100Ω （3）280s

【解析】試題分析：（1）S閉合、S0斷開時(shí)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，功率為44W

（2）只用電阻R2接入電路時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，根據(jù)P=U2/R，

∴電阻R2的阻值R2=U2/P保溫=(220V)2/44W=1100Ω；

（3）一箱水的質(zhì)量為：m=ρV=103kg/m3×1×10-3m3=1kg，又∵C=4.2×103J/（kg℃），△t="t-t0" =80℃-20℃=60℃，根據(jù)Q吸=Cm△t，∴水吸收的熱量為：Q吸=Cm△t=4.2×103J/（kg℃）×1kg×60℃=2.52×105J；

加熱效率為η熱=90%，根據(jù)η熱=Q吸/W，故消耗的電能為：W=Q吸/η熱=2.52×105J/90%=2.8×105J，而P加=1000W，根據(jù)W=Pt，故加熱時(shí)間為：t=W/P加=2.8×105J/1000W=280s