题目

如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为220V，水箱最多装水0.2kg。它有大小两个加热挡位，其内部电路如图所示，电热丝R1=61.6Ω，R2=48.4Ω[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]；求： （1） 小功率挡的额定功率； （2） 若用大功率挡将水箱中0.2kg的水从20℃加热到100℃，需要吸收多少热量； （3） 若用大功率挡加热题（2）中的水，且加热效率为80%，则需要多长时间。 答案： 解：当开关旋至1时，R1与R2串联，电路中电阻最大，由P=U2R可知，电功率最小，为小功率档；电路中最大电阻为Rmax=R1+R2=61.6Ω+48.4Ω=110Ω则小功率档的额定功率为P小=U2Rmax=(220V)2110Ω=440W答：小功率挡的额定功率为440W； 解：水温度的变化量为Δt=t-t0=100℃-20℃=80℃则水吸收的热量为Q吸=cmΔt= 4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×80℃=6.72×104J答：若用大功率挡将水箱中0.2kg的水从20℃加热到100℃，需要吸收热量为6.72×104J 解：用大功率挡加热题（2）中的水，且加热效率为80%，则电流做的功为W=Q吸η=6.72×104J80%=8.4×104J当快关旋至2时，只有R2接入的简单电路，此时电阻最小，由P=U2R可知，电功率最大，为大功率档，则大功率档的电功率为P大=U2R2=(220V)248.4Ω=1000W由P=Wt可知，需要的加热时间为t=WP=8.4×104J1000W=84s答：若用大功率挡加热题（2）中的水，且加热效率为80%，则需要时间为84s。

查看本题答案和解析