Question

辦公室里有個自動電熱水瓶，圖和表格是它的原理及參數。A為自動溫控開關，當水的溫度達到設定溫度時自動斷開電路；低于設定溫度時，自動接通電路。已知水的比熱容為4.2×10³J/（kg·℃），請你通過分析來進行以下計算：
（1）電熱水瓶放出的熱量90％被這些水吸收，燒開一瓶20℃的水（標準大氣壓），電熱水瓶應正常工作多長時間？
（2）黃燈亮時電熱水瓶處于保溫狀態還是加熱狀態？保溫元件R工作時的電阻是多大？（注：指示燈消耗的功率可以忽略，保溫功率是指整個電路消耗的功率）

Answer 1

解：
（1）m=pV=1.0×10³Kg×2×10^-3m³=2kg，Q_吸=C_水mΔt=4.2×10³ J／（Kg℃）×2Kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵ J，W=Pt，Q=90%W 得t=Q/（90％P） =6.72×10⁵ J /（0 9×800W）=933.3s；
（2）（A斷開時黃燈亮'電路總電阻較大，功率較小）是保溫狀態 加熱時P₁=U²/R₁ 得R₁=U²/P₁=（220V）²/800W=60.5Ω，保溫時R_總=U²/P₂=1210Ω，所以R=R_總-R₁=l 149.5Ω。