Question

【題目】如圖甲是某品牌飲水機的簡化電路圖，該飲水機有加熱和保溫兩種工作狀態（由機內溫控開關S0自動控制），乙圖是它的有關參數。已知C水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1.0×103kg/m3。

（1）S0閉合時飲水機處于_____ 狀態，此時電路中電流是多大_____？

（2）該飲水機在額定電壓下，將裝滿儲水罐的水從50℃加熱至沸騰（當時氣壓為標準大氣壓），用時300s，求飲水機的加熱效率_____。

（3）若實際電壓為200V，飲水機的加熱效率保持不變，將裝滿儲水罐的水從50℃加熱至沸騰（當時大氣壓為標準大氣壓），需用時多少秒________。

Answer 1

【答案】 加熱 4.5A 70％ 363s

【解析】(!)由圖知開關S0閉合時，電阻R2被短路，電路中只有R1工作，電流變大，有P=UI可知此時電路功率最大所以飲水機處于加熱狀態，此時電路中電流I===4.5A,

(2)有名牌參數可知飲水機儲滿水的體積V=1L=10-3m3,由ρ 得 m =kg/1=1kg,水從50℃加熱至沸騰吸收的熱量Q吸=cm =4.2kg/=2.1J ,飲水機300s消耗的電能W=Pt=1000W=300000J

飲水機的加熱效率==70%,(3)由題意得電阻R1===48.4 當實際電壓為200V時飲水機的加熱效率保持不變，所以消耗的電能不變，即W=3105J

由W=t得需要用時間t===363s