Question

3．如圖是我們家庭用的一種電熱飲水機的簡化電路圖，其參數(shù)如表，R₁、R₂ 是發(fā)熱電阻絲．

型號：	YSJ-66
額定電壓	220V
加熱功率	1000W
保溫功率	44W
水箱容積	5L
頻率	50Hz

（1）當(dāng)S₁、S₂都閉合時，飲水機處于加熱狀態(tài)，求R₂的電阻值．
（2）當(dāng)用該飲水機將質(zhì)量為0.4kg、初溫為25℃的水加熱至沸騰，所用時間為140s．求：水需要吸收的熱量是多少？飲水機正常工作的加熱效率為多少？（氣壓為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）

Answer 1

分析 （1）由表中數(shù)據(jù)可知加熱功率與額定電壓，應(yīng)用電功率公式可以求出電阻阻值．
（2）應(yīng)用熱量公式求出水吸收的熱量，然后應(yīng)用電功公式求出飲水機消耗的電能，再應(yīng)用效率公式求出效率．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，R₂的電阻：R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加熱}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000W}$=48.4Ω；
（2）1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃，水吸收的熱量為：
Q_吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.4kg×（100℃-25℃）=1.26×10⁵J；
飲水機消耗的電能：W=Pt=1000×140s=1.4×10⁵J，
飲水機的效率：η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{1.26×1{0}^{5}J}{1.4×1{0}^{5}J}$×100%=90%；
答：（1）當(dāng)S₁、S₂都閉合時，飲水機處于加熱狀態(tài)，R₂的電阻值為48.4歐姆．
（2）水需要吸收的熱量是1.26×10⁵J，飲水機正常工作的加熱效率為90%．

點評 此題查考電功與熱量的綜合計算，所涉及到的知識點比較多，主要分清何時處于保溫狀態(tài)，看懂電路的連接是解題關(guān)鍵．