Question

【题目】小明家中新购置了一台挂式电热水器，他查看了电热水器说明书后，将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图，该热水器设有高，中，低三档，电热丝R1=50Ω，电热丝R2=242Ω，电热转化效率为84%，水的比热容为4.2×103J/（kg℃），求：

（1）高温档的加热功率；

（2）用低温档将22kg水从20℃加热到60℃需要的时间；

（3）如果改用无烟煤，将第（2）中22kg水从20℃加热到60℃需要燃烧无烟煤0.5kg，求加热效率为多少？（无烟煤热值为3.4×107J/kg）

Answer 1

【答案】（1）1168W； （2）2.2×104s； （3）21.7%

【解析】

（1）由电路图可知，当三个开关都闭合时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，电源电压一定，由可知，此时电路的总功率最大，热水器处于高温档，所以高温档的加热功率：

；

（2）将22kg水从20℃加热到60℃吸收的热量：

，

由电路图可知，闭合S、S2时，只有R2连入电路中，电路中电阻最大，功率最小，热水器处于低温档，功率为：

，

电热转化效率为84%，即，

所以加热时间：

。

（3）燃烧无烟煤0.5kg，释放的热量为：

加热效率为：

。