题目内容
【题目】自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所,它的简化电路图如图所示, 电热丝电阻分别为R1、R2,热水壶的容积是2L,额定功率1000W,保温功率40W(水的密度ρ水=1×103 kg/m3,水的比热容C水=4.2×103 J/kg℃)
(1)开关s1断开时,饮水机处于_________状态(填 “加热”或“保温”)
(2)如果饮水机处在“加热”状态正常工作时,电热丝所产生的热量有80%被水吸收,饮水机的热胆装满水,水温由20℃加热到90℃,需用多长时间?
(3)电阻丝R1的阻值
【答案】(1)保温
(2)735s
(3)1161.6Ω
【解析】试题分析:本题难点是分析饮水机所处的工作状态。
(1)开关S1断开时,R1、R2串联接入电路,由可知饮水机处于低功率工作状态,所以饮水机处于保温状态;
(2)饮水机中水的质量为
所以水温由20℃加热到90℃吸收的热量为
所以饮水机产生的热量为
所以加热状态时需要加热的时间为;
(3)加热时,所以
,
保温时,所以
,
所以。