Question

【题目】有一种挂式电热水器内部简化电路如图，该热水器设有高、中、低三档，已知电热丝R1=55Ω，高档加热功率为1100W，电热转化效率为77%，水的比热容为4.2×103J/（kg℃）．求：

（1）将2kg水从20℃加热到75℃需要吸收多少热量；

（2）用高档将2kg水从20℃加热到75℃需要多少时间；（计算结果保留1位小数）

（3）只闭合S、S2时，电热水器的电功率是多少．

Answer 1

【答案】（1）4.62×105J；（2）545.5s；（3）220W

【解析】(1)水吸收的热量：Q吸cm(tt0) 4.2×103J/(kg℃)×2kg×(75℃20℃) 4.62×105J，(2)由η×100%可得，消耗的电能：W6×105J，由P可得，需要的加热时间：t′545.5s；(3)由电路图可知,闭合S、S1、S2时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，热水器处于高档，此时电热丝R1的功率P1 880W，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，电热丝R2的功率P2P高P11100W880W220W；只闭合S、S2时，电路为R2的简单电路，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，电热水器的电功率为220W.