Question

【题目】某品牌智能滚简洗衣机可设定洗涤温度，方便安全，其简化等效电路如图所示，此时处于空档位置。闭合开关S，旋钮绕P转动，实现档位转换，旋至1档时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态：旋至2档时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1＝22Ω，主要参数如下表。（C水＝4.2×103J/（kg℃））

（1）洗衣机内注入10L的水，在定电压下连续加热17.5分钟，水温由20℃上升到50℃，此过程中的加热效率是多少？

（2）洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是多少？

（3）R2阻值是多少？

Answer 1

【答案】（1）50%；（2）2A；（3）242Ω

【解析】

(1)水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×10×10﹣3m3=10kg，

水吸收的热量： Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×l03J/（kg℃）×10kg×（50℃﹣20℃）=1.26×l06J，洗衣机加热消耗的电能：W=Pt=2400W×17.5×60s=2.52×106J，

洗衣机加热的效率：η===50%。 (2)由电路图可知，当旋钮旋至1档时，电热丝R1与R2并联，洗衣机处于加热状态，由P=UI=得，电热丝R1的加热功率：P1===2200W，电热丝R2 的加热功率： P2=P﹣P1=2400W﹣2200W=200W，洗衣机处于保温洗涤状态时，电热丝R2与电动机并联，则电热丝R2 和电动机的总功率： P总=P2+P电动=200W+240W=440W，保温洗涤的干路电流： I===2A； (3)由P=可得，电热丝R2的阻值： R2===242Ω。