Question

【题目】电热加湿器靠电流的热效应工作．某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如图所示．电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度．当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中．

（1）当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，加湿器以最大运行功率工作，求电热丝R1的电阻值_____．

（2）如果加热仓内冷水的温度为20℃，用最大运行功率工作，经过5min36s，水沸腾产生蒸气，求加热仓中水的体积_____．[假设加热过程中，水的质量保持不变，电热丝R1产生的热量全部被水吸收．环境为标准大气压]．

（3）当滑片移到最右端时，气雾调节器R2的阻值为990Ω，加湿器以最低气雾量工作，求此时电热丝R1的电功率是多少瓦_____？

Answer 1

【答案】 1210Ω 4×10﹣5m3 12.1W

【解析】(1)当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，气雾调节器被短路，只有电热丝工作，由P＝可得电热丝R1的电阻值：R1＝＝1210Ω；(2)工作时间t＝5min36s＝336s，这段时间内电热丝产生的热量：Q放＝W＝Pt＝40W×336s＝13440J，由题意得Q吸＝Q放＝13440J，由Q吸＝cm(tt0)可得水的质量：m＝＝0.04kg，由ρ＝可得水的体积：V＝＝4×105m3；(3)当滑片移到最右端时，气雾调节器和电热丝串联，

电路中的电流：I＝ ＝0.1A，此时电热丝R1的电功率：P1＝I2R1＝(0.1A)2×1210Ω＝12.1W；