Question

【題目】在新農村建設中很多樓房頂上裝有如圖甲所示的太陽能熱水器，圖乙是內部水箱的結構示意圖。S1是自動溫控開關，當水溫低于一定溫度時閉合，電輔熱棒R開始加熱；當水溫高于一定溫度時斷開，電輔熱棒R停止加熱。開關S2控制電動機自動注水。太陽能部分參數如表格所示，求：

額定電壓	220V
電輔熱棒額定功率	1500W
電動機額定功率	40W
水箱容量	200L

(1)當開關S1和S2同時閉合且電路正常工作時，通過電路的總電流是多少？

(2)夏日某天早上，小明把太陽能熱水器盛滿水，看到溫度是25℃，到傍晚時發現水溫升到70℃（水的質量沒有變化）則水吸收的熱量是多少？如果這些熱量由加熱效率為90%的電輔熱棒正常工作提供，則需要多長時間？[c水=4.2×103J/（kg·℃）]；

(3)冬日某天傍晚，小明家急需用熱水，需要電加熱太陽能里的水。小明關閉了家中的其他所有用電器，單獨讓電輔熱棒工作，他發現5min的時間內標有“3200imp/（kW·h）”的電能表的指示燈正好閃了324次，則這時電加熱器的功率是多少？當時的電壓大約是多少？

Answer 1

【答案】(1)7A；(2)，；(3)，

【解析】

(1)開關S1、S2同時閉合時，電動機與電輔熱棒并聯，總功率

P=P1+P2=1500W+40W=1540W

總電流

(2)水的質量

m水=ρV=1×103kg/m3×200×10-3m3＝200kg

水吸收的熱量

輔熱棒電功

加熱時間

(3)消耗的電能

實際功率

電輔熱棒的電阻

實際電壓

答：(1)通過電路的總電流是7A；

(2) 水吸收的熱量是，需要；

(3) 這時電加熱器的功率是，當時的電壓大約是。