题目

随着科技的发展和人们生活水平的提高，越来越多的家庭选择了使用智能马桶替代家里原有的冲水马桶。智能马桶的主要功能有：水冲洗、座圈加热、自动冲水功能、烘干功能，小明在使用后感觉很有趣，也产生了一些疑问，第一个疑问水冲洗功能所用的温水从哪里来?第二个疑问是烘干功能需要使用90s的时间才能完成，烘干功能是否会很费电。 通过上网查询他得知常见的智能马桶有即热式和储热式两种，目前市场上的大部分智能马桶都是储热式，储热式智能马桶有一个水箱存水，使用电加热器将水加热到一定温度后持续保温，当人们需要冲洗时便有足够的温水了。 （1） 烘干功能由一个吹风系统和一个加热系统共同构成，人们选择烘干功能，开关S1闭合，加热部分和吹风部分同时工作，当吹风系统因故障无法正常作时，加热部分有一个智能感应开关S1会自动断开，防止因干烧印发火灾，其基础原理电路图如图甲所示。若已知加热部分由2个500W的电加热丝并联组成，吹风部分的额定功率为100W，则正常使用烘干功能时干路电流是多少?正常使用一次烘干功能需要消耗多少电能? （2） 小明家庭所使用的马桶为储热式马桶，其水箱容积为1L，进入水箱的门来水温度为15℃，仅需100秒就能将水加热到45℃，加热效率为90%，之后自动切换到保温程序，将水温维持在45℃，由于水箱密闭良好，45℃的水每秒向外散热只有22J。其加热电路图基本原理如图乙所示，请求解定值电阻R2的阻值，结果保留两位小数。 答案： 解：加热时的总功率为 P总=2×500W+100W=1100W， 正常使用烘干功能时千路电流是： I= P总U=1100W220V =5A； 正常使用一次烘干功能需要消耗的电能： W=P总t=1100W×90s=9.9×104J 解：水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg； 水吸热： Q=cm△t=4.2×103J/kg℃x1kg×30℃=1.26×103J Q放= Qη=1.26×105J90% =1.4×105J 加热功率： P= Q放t=1.4×105J100s =1400W 当温控开关闭合时只有R2时(开关断路时，两电阻串联，电路电阻大，由P= U2R ，电路功率低)为加热电路

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