Question

【题目】下表是某电热饮水机的铭牌数据，其电路原理图如图所示。该电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制）。求：

热水箱容量	1L	加热时功率	1000W
额定电压	220V	保温时功率	44W

（1）当开关S闭合、S0断开时，饮水机的功率是多大？

（2）电阻R2的阻值是多少？

（3）若正常工作时电热器加热的效率为90％，将一满热水箱的水从20℃加热至80℃ 需要多长时间？[c水= 4.2×103J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3]

Answer 1

【答案】（1）44W （2）1100Ω （3）280s

【解析】试题分析：（1）S闭合、S0断开时饮水机处于保温状态，功率为44W

（2）只用电阻R2接入电路时，饮水机处于保温状态，根据P=U2/R，

∴电阻R2的阻值R2=U2/P保温=(220V)2/44W=1100Ω；

（3）一箱水的质量为：m=ρV=103kg/m3×1×10-3m3=1kg，又∵C=4.2×103J/（kg℃），△t="t-t0" =80℃-20℃=60℃，根据Q吸=Cm△t，∴水吸收的热量为：Q吸=Cm△t=4.2×103J/（kg℃）×1kg×60℃=2.52×105J；

加热效率为η热=90%，根据η热=Q吸/W，故消耗的电能为：W=Q吸/η热=2.52×105J/90%=2.8×105J，而P加=1000W，根据W=Pt，故加热时间为：t=W/P加=2.8×105J/1000W=280s