Question

【題目】小蕾的媽媽新購(gòu)買了一臺(tái)如圖甲所示的家用電熱加濕器，其工作原理電路如圖乙所示。相關(guān)參數(shù)如下表。電熱加濕器的電熱絲浸沒在加熱倉(cāng)的水中，工作時(shí)產(chǎn)生的熱量使加熱倉(cāng)中的水沸騰變成水蒸氣噴出。以增加環(huán)境濕度；當(dāng)加熱倉(cāng)中的水減少到一定程度時(shí)，自動(dòng)閥門智能打開，水由儲(chǔ)水箱進(jìn)入加熱倉(cāng)中。

最大運(yùn)行功率	40W
儲(chǔ)水箱容量	2.4L
氣霧調(diào)節(jié)器最大電阻	990Ω

(1)當(dāng)加濕器以最大運(yùn)行功率工作時(shí)，電熱絲 R1 的電阻值是多大？

(2)如果加熱倉(cāng)內(nèi)冷水的溫度為20℃，用最大運(yùn)行功率正常工作，經(jīng)過 5min 36s 恰好使水沸騰產(chǎn)生蒸氣，求加熱倉(cāng)中水的質(zhì)量。（設(shè)電熱絲R1產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，當(dāng)?shù)貧鈮簽?/span>1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，水的比熱容 c水=4.2×103J/(kg·℃)）

(3)通過氣霧調(diào)節(jié)器R2使電熱加濕器以最低氣霧量工作時(shí)，求氣霧調(diào)節(jié)器R2消耗的電功率。

Answer 1

【答案】(1)1210Ω；(2)0.04kg；(3)9.9W

【解析】

(1)由電路圖可知，兩個(gè)電阻串聯(lián)，根據(jù)電功率公式

可知，當(dāng)氣霧調(diào)節(jié)器的電阻為0時(shí)，電路中電阻最小，加濕器以最大運(yùn)行功率40W工作，則電熱絲 R1 的電阻值為

(2)加濕器用最大運(yùn)行功率正常工作時(shí)，5min 36s計(jì)算為336s，產(chǎn)生的熱量為

設(shè)電熱絲 R1 產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水沸點(diǎn)為100℃，由吸熱公式可知

則加熱倉(cāng)中水的質(zhì)量為

(3)通過氣霧調(diào)節(jié)器R2使電熱加濕器以最低氣霧量工作時(shí)，此時(shí)氣霧調(diào)節(jié)器接入為最大電阻990Ω，則氣霧調(diào)節(jié)器 R2 消耗的電功率為

答：(1)當(dāng)加濕器以最大運(yùn)行功率工作時(shí)，電熱絲 R1 的電阻值是1210Ω；

(2)加熱倉(cāng)中水的質(zhì)量為0.04kg；

(3)氣霧調(diào)節(jié)器R2消耗的電功率為9.9W。