Question

【題目】如圖甲是某款電熱水龍頭。即開即熱、冷熱兼用。圖乙是它的原理電路圖R1、R2為電熱絲。通過旋轉手柄帶動開關S接通對應的電路，從而實現冷水、溫水、熱水之間切換。有關參數如表。不考慮溫度對電熱絲阻值的影響，請回答下列問題：

產品名稱	即熱式熱水龍頭
額定功率	溫水（2200W）
	熱水（3300W）
額定電壓	220V

（1）R1的電阻值多大?

（2）水龍頭放熱水時，正常工作lmin,消耗的電能是多少?

（3）若熱水擋正常工作1min，將1kg的水溫度提高了20℃，該款電熱水龍頭效率多大?

Answer 1

【答案】(1)22Ω；(2)1.98×105J；(3)42.4%

【解析】

(1)開關與1、2接觸時，電阻R1單獨接入電路，連入電阻較大，由P=可知電功率較小，為低溫檔，水龍頭放出的水是溫水，R1的電阻值

R1==22Ω；

(2)開關與2、3接觸時，電阻R1、R2并聯接入電路，連入電阻較小，由P=可知電功率較大，為高溫檔，水龍頭放出的水是熱水，正常工作lmin，消耗的電能

W=P熱t=3300W×60s=1.98×105J；

(3)水吸收的熱量

Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg℃)×1kg×20℃=8.4×104J，

該款電熱水龍頭效率

η=≈42.4%。

答：(1) R1的電阻值是22Ω；

(2)水龍頭放熱水時，正常工作lmin，消耗的電能是1.98×105J；

(3)該款電熱水龍頭效率是42.4%。