下表为小梦同学从某饮水机铭牌上记录的部分参数,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为发热电阻.S1是自动温控开关,S2是

下表为小梦同学从某饮水机铭牌上记录的部分参数,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为发热电阻.S1是自动温控开关,S2是电源开关.
额定电压 220V
额定功率 加热 1100W
保温 44W
热水箱的容积 2L
(1)饮水机保温状态下,20小时消耗的电能.
(2)求电阻R1的值;
(3)若饮水机产生的热量全部被水吸收,现将一满热水箱23℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间?[水的比热容C=4.2×103J/(kg•℃)].
kk我也不 1年前 已收到1个回答 举报

xue8010 幼苗

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解题思路:(1)由饮水机铭牌可以找出保温时的功率,然后由W=Pt求出饮水机消耗的电能.
(2)由电路图可知,开关S1闭合时,只有电阻R1接入电路,饮水机处于加热状态,由表中数据可知,加热功率是1100W,由电功率的变形公式可以求出电阻R1的阻值.
(3)由密度公式的变形公式求出水的质量,然后由热量公式求出水吸收的热量;然后由电功率的变形公式求出加热时间.

(1)由饮水机铭牌可知,保温功率P保温=44W=0.044kW,
在t=20h内,饮水机保温消耗的电能:
W=P保温t=0.044kW×20h=0.88kW•h;
(2)由电路图可知,当自动温控开关S1闭合时,
只有R1连入电路,饮水机处于加热状态,加热功率P加热=1100W,
∵P=
U2
R,
∴电阻R1的值R1=

U2
P加热=
(220v)2
1100w=44Ω;
(3)∵ρ=[m/V],水的体积V=2L=2×10-3m3
∴水的质量m=ρV=1×103kg/m3×2×10-3m3=2kg,
水在1标准大气压下的沸点t=100℃,
水吸收的热量:Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃-23℃)=6.468×105 J,
饮水机做的功W=Q=6.468×105 J,
∵P=[W/t],
∴加热时间t=[W
P加热=
6.468×105J/1100W]=588s=9.8min;
答:(1)饮水机保温状态下,20小时消耗的电能是0.88kW•h.
(2)求电阻R1的值是44Ω.
(3)烧开需要的时间是9.8min.

点评:
本题考点: 电功的计算;欧姆定律的应用;电功与热量的综合计算.

考点点评: 本题是一道综合计算题,熟练应用电功率公式及其变形公式、热量公式即可正确解题.

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