如左图是一台常用的电热饮水机,下表是它的铭牌数据,如图是它的电路原理图,其中S是温控开关,R 1 是定值电阻,R 2 是

如左图是一台常用的电热饮水机,下表是它的铭牌数据,如图是它的电路原理图,其中S是温控开关,R 1 是定值电阻,R 2 是加热电阻.当S闭合时,饮水机处于加热状态;当S断开时,饮水机处于保温状态
水桶容量 20L
热水箱容量 1L
额定电压 220V
加热功率 440W
保温功率 40W
(1)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是多大?
(2)饮水机正常工作时,将热水箱中的水从20℃加热到90℃.需用时14min[水的比热容为4.2×10 3 J/(kg•℃)].求此加热过程中:①水吸收的热量;②饮水机的加热效率.
(3)求电阻R 1 的阻值(保温功率是指整个电路消耗的功率).
太凉 1年前 已收到1个回答 举报

masjia 幼苗

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(1)由表信息可知:
饮水机正常工作时电路中的电流:
I=
P
U =
440W
220V =2A.
(2)热水箱中的水质量:
m=ρ V=1.0×10 3 kg/m 3 ×1×10 -3 m 3 =1kg
水吸收的热量:
Q =cm(t 2 -t 1 )=4.2×10 3 J/(kg•℃)×1kg×(90℃-20℃)=2.94×10 5 J
电流做的功:
W=Pt=440W×14×60s=3.696×10 5 J,
∵该电路是纯电阻电路
∴Q =W
饮水机的加热效率:
η=
Q 吸
W ×100%=
2.94× 10 5 J
3.696× 10 5 J ×100%≈79.5%.
(3)当S闭合时,饮水机处于加热状态
R 2 =
U 2
P 加热 =
(220V) 2
440W =110Ω
当S断开时,饮水机处于保温状态
P 保温 =
U 2
R 总 =
(220V) 2
R 1 + R 2 =40W
所以R 1 =1100Ω.
答:(1)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是2A;
(2)水吸收的热量为2.94×10 5 J;饮水机的加热效率约为79.5%;
(3)电阻R 1 的阻值为1100Ω.

1年前

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