Question

【題目】下表是某電熱飲水機的銘牌數據，其電路原理圖如圖所示。該電熱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）。求：

熱水箱容量	1L	加熱時功率	1000W
額定電壓	220V	保溫時功率	44W

（1）當開關S閉合、S0斷開時，飲水機的功率是多大？

（2）電阻R2的阻值是多少？

（3）若正常工作時電熱器加熱的效率為90％，將一滿熱水箱的水從20℃加熱至80℃ 需要多長時間？[c水= 4.2×103J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3]

Answer 1

【答案】（1）44W （2）1100Ω （3）280s

【解析】試題分析：（1）S閉合、S0斷開時飲水機處于保溫狀態，功率為44W

（2）只用電阻R2接入電路時，飲水機處于保溫狀態，根據P=U2/R，

∴電阻R2的阻值R2=U2/P保溫=(220V)2/44W=1100Ω；

（3）一箱水的質量為：m=ρV=103kg/m3×1×10-3m3=1kg，又∵C=4.2×103J/（kg℃），△t="t-t0" =80℃-20℃=60℃，根據Q吸=Cm△t，∴水吸收的熱量為：Q吸=Cm△t=4.2×103J/（kg℃）×1kg×60℃=2.52×105J；

加熱效率為η熱=90%，根據η熱=Q吸/W，故消耗的電能為：W=Q吸/η熱=2.52×105J/90%=2.8×105J，而P加=1000W，根據W=Pt，故加熱時間為：t=W/P加=2.8×105J/1000W=280s