题目

市场上有一种电热饮水机，如图1是饮水机的简化电路图，S是温控开关，R1是调节电阻，其阻值为176Ω，R2是供加热的电阻丝，饮水机的铭牌参数如图2所示．求： （1）若饮水机正常工作的加热效率为90%，现将质量为1.5kg，初温为20℃的水在一标准大气压下烧开需要吸收的热量是多少？需加热多长时间？已知c水=4.2×103J/（kg•℃）．（时间计算结果保留整数） （2）当饮水机处于保温状态时，它的保温功率是多少？ 答案：解：（1）一标准大气压下，水的沸点t=100℃， 把水烧开，水吸收的热量： Q=c水m（t﹣t0） =4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃） =5.04×105J． 由η=×100%得，饮水机消耗的电能： W===5.6×105J， 由P=知，饮水机需要加热的时间： t==≈509s． （2）当温控开关S闭合时，电阻R1被短路，只电阻R2接入电路，饮水机处于加热状态， 由P=得加热电阻： R2===44Ω， 当断开S时，R1、R2串联，饮水机处于保温状态， 电路总电阻R=R1+R2=176Ω+44Ω=220Ω， 则保温时电路中的电流I===1A， 所以饮水机的保温功率P保温=I2R2=（1A）2×44Ω=44W． 答：（1）这些水需要吸收的热量是5.04×105J；需加热509s； （2）当饮水机处于保温状态时，它的保温功率是44W．

查看本题答案和解析