题目

有一种常见的电热水袋，它的电路结构示意图如图所示，其性能指标如下表所示。 额定电压 额定加热功率 指示灯功率 袋内充水 自动断电温度 220V 500W 1kg 65℃ （1） 红色指示灯L亮显示正在对电热水袋加热，指示灯L的电阻为96800Ω，通过计算说明使用如此大阻值的指示灯的好处。 （2） 若电热水袋内水的初温为15℃时，发热体R在额定电压下工作，当电热水袋自动断电时水吸收了多少热量？若电热水袋的加热效率为70%，则需要加热多少时间？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 答案： 解：由图可见，红色指示灯L和发热体R是并联的，两端电压相等，指示灯L的电阻为96800Ω， 指示灯L的功率为P＝ U2R ＝ (220V)296800Ω ＝0.5W＜500W， 所以指示灯的功率比额度加热功率要小得多，根据电功率的计算W＝Pt知，相同时间内指示灯消耗的电能少，从而节约能源 解：温度从15℃升高到65℃，此过程中水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（65℃﹣15℃）＝2.1×105J； 由η＝ Q吸W 可得，消耗的电能：W＝ Q吸η ＝ 2.1×105J70% ＝3×105J， 发热体R在额定电压下工作，由P＝ Wt 可得加热时间：t＝ WP ＝ 3×105J500W ＝600s＝10min 答：当电热水袋自动断电时水吸收了2.1×105J的热量，需要加热10min。

查看本题答案和解析