分析 (1)由題意可知,20℃的自來(lái)水經(jīng)熱交換套管后被預(yù)熱成85℃,同時(shí)相同質(zhì)量的100℃的開(kāi)水從加熱腔流進(jìn)熱交換套管后變?yōu)闇亻_(kāi)水流出,不計(jì)熱損失,根據(jù)Q=cm△t得出等式即可得出直接飲用的溫開(kāi)水的溫度;
(2)由出水流量可知,每分鐘加熱水的體積,根據(jù)ρ=mV求出水的質(zhì)量,根據(jù)Q吸=cm(t2-t1)求出加熱腔內(nèi)水吸收的熱量,利用η=Q吸W×100%求出消耗的電能,根據(jù)P=Wt求出加熱腔的電功率,利用P=U2R求出電熱器的電阻.
解答 解:(1)因20℃的自來(lái)水經(jīng)熱交換套管后被預(yù)熱成85℃,同時(shí)相同質(zhì)量的100℃的開(kāi)水從加熱腔流進(jìn)熱交換套管后變?yōu)闇亻_(kāi)水流出,
所以,不計(jì)熱損失時(shí),冷水吸收的熱量和熱水放出的熱量相等,
由Q=cm△t可得:
cm(85℃-20℃)=cm(100℃-t0),
解得:t0=35℃;
(2)由飲水機(jī)的出水流量為1.9L/min可知,每分鐘加熱水的體積:
V=1.9L=1.9×10-3m3,
由ρ=mV可得,水的質(zhì)量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.9×10-3m3=1.9kg,
水吸收的熱量:
Q吸=cm(t2-t1)
=4.2×103J/(kg•℃)×1.9kg×(100℃-85℃)
=1.197×105J,
由η=Q吸W×100%可得,消耗的電能:
W=\frac{{Q}_{吸}}{η}=\frac{1.195×1{0}^{5}J}{95%}=1.26×105J,
電熱器的電功率:
P=\frac{W}{t}=\frac{1.26×1{0}^{5}J}{60s}=2100W,
由P=\frac{{U}^{2}}{R}可得,電熱器的電阻:
R=\frac{{U}^{2}}{P}=\frac{(220V)^{2}}{2100W}≈23Ω.
答:(1)可供直接飲用的溫開(kāi)水的溫度是35℃;
(2)電熱器的電阻為23Ω.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了吸熱公式、密度公式、效率公式、電功公式、電功率公式的靈活應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)題干獲取有用的信息.
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