题目内容
【题目】图甲是一台常用的电热饮水机,下表是它的铭牌数据,图乙是它的电路原理图,其中S是温控开关,R1是定值电阻,R2是加热电阻.当S闭合时,饮水机处于加热状态;当S断开时,饮水机处于保温状态
(1)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是多大?
(2)饮水机正常工作时,将热水箱中的水从20℃加热到90℃.需用时14min[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)].求此加热过程中:①水吸收的热量; ②饮水机的加热效率.
(3)求电阻R1的阻值(保温功率是指整个电路消耗的功率),
【答案】(1)2A ; (2)①2.94×105J;②79.5% ; (3)110Ω
【解析】(1)由P=UI可知,在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流:I==2A;
(2)①由ρ=可知,热水箱中的水质量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg,水吸收的热量:Q吸=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg℃)×1kg×(90℃-20℃)=2.94×105J;②电流做的功:W=P加热t=440W×14×60s=3.696×105J,饮水机的加热效率:η=
×100%=
×100%
79.5%.③由图示电路图可知,开关S闭合时,只有R2接入电路,电路处于加热状态,电阻R2阻值R2=
=110Ω.