题目内容
【题目】某品牌电热水壶如图甲所示,其加热功率为1.1kW,保温功率为44W,容量为2kg,简化电路图如图乙所示,S是保温和加热的自动转换开关,求
(1)在一个标准大气压下将20℃的壶中的水烧开,请计算水吸收的热量
(2)保温状态时电路中的电流;
(3)R2的阻值;
(4)加热状态下工作12分钟电热水壶消耗的电能。
【答案】(1)6.72×105J;(2)0.2A;(3)44Ω;(4)7.92×105J。
【解析】(1)在1个标准大气压下水的沸点是100℃,所以水吸收的热量是:Q吸=cm(t-t0 )=4.2×103 J/(kg℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105 J
(2)由电路图知道,当S闭合时R1短路时,电路中只有R2,当S断开时,两电阻串联,由串联电阻规律和P=U2/R知道,当S断开时是保温状态,S闭合时为加热状态;由P=UI知道,保温时的电流是:I1 =P1/U=44W/220V=0.2A;
(3)根据题意知道,加热功率是1.1kW,所以, 1100W=(220V)2/R2,解得R2 =44Ω;
(3)加热状态下电热水壶工作12分钟消耗的电能是:W=P2 t=1100W×12×60s=7.92×105 J
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