Question

【題目】如圖是某家用電熱水器的簡化電路圖，溫控開關(guān) S 可根據(jù)水溫自動切換加熱和

保溫兩種狀態(tài)，R1、R2是發(fā)熱電阻，熱水器主要參數(shù)如下表．[水的比熱容為J/（kg·℃）]

求：（1）R1 的阻值為多大____？

（2）水箱中裝滿初溫為 20℃的水，加熱使溫度升高到 60℃，水需要吸收多少熱量____？

（3）在上述加熱過程中，熱水器正常工作了 50min，則該熱水器加熱的效率是多少_____？（結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

【答案】 22Ω 5.04×10 6 J 76.4%

【解析】由電路圖可知,當(dāng)開關(guān)S斷開時，電路阻值較大，電功率較小，電熱水器處于保溫狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)S閉合時,只有電阻R1接入電路，電熱水器處于加熱狀態(tài),(1)由P=可知，電阻阻值：R1===22Ω，已知電熱水器的容積V=30L=30dm3=0.03m3，由ρ=可知，水的質(zhì)量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.03m3=30kg，(2) 水吸收的熱量Q=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×30kg×(60℃20℃)=5.04×106J，

(3)由P=可得,加熱狀態(tài)下,熱水器正常工作50min需消耗電能W=P加熱t=2200W×50×60s=6.6×106J.加熱效率η===76.4%.