Question

【題目】圖甲是小明家安裝的即熱式熱水器，其具有高、低溫兩擋加熱功能，低溫?fù)豕β蕿?/span>5500W，正常工作時(shí)內(nèi)部等效電路如圖乙所示，R1和R2是兩個(gè)電熱絲。某次小明用高溫?fù)趿茉�時(shí)，水的初溫是20℃，淋浴頭的出水溫度為40℃，淋浴20min共用水100L。假設(shè)熱水器電熱絲正常工作且產(chǎn)生的熱量全部被水吸收。求：[c水=4.2×103J/（kg·℃）]

（1）正常工作時(shí)電熱絲R1的阻值。

（2）該熱水器高溫?fù)豕β省?/span>

（3）某次該熱水器低溫?fù)醯膶?shí)際功率為4455W，則實(shí)際電壓為多少。

Answer 1

【答案】（1）8.8；（2）7×103；（3）198。

【解析】

(1)由乙圖知，只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電路中只有R1工作，此時(shí)為低溫?fù)�；同時(shí)閉合S1、S2時(shí)，兩電阻并聯(lián)，為高溫?fù)�。低溫�(fù)豕β蕿?/span>5500W，由P=可得：

===8.8

(2)水的體積

V=100L=0.1m3

質(zhì)量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg

水吸收的熱量：

Q吸=c水m（t2－t1）=4.2×103J/（kg·℃）×100kg×（40℃－20℃）=8.4×106J

電熱絲工作產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，所以電熱絲消耗的電能

W=Q吸=8.4×106J

所用時(shí)間

t=20min=1200s

高溫?fù)豕β剩?/span>

===7

(3)低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，只有開(kāi)關(guān)S1閉合，由P=可知

=

則實(shí)際電壓：

===198V

答：(1)正常工作時(shí)電熱絲R1的阻值為8.8；

(2)該熱水器高溫?fù)豕β?/span>7；

(3)某次該熱水器低溫?fù)醯膶?shí)際功率為4455W，則實(shí)際電壓為198V。