Question

【題目】如圖是某飲水機(jī)電路原理圖，銘牌如表所示。S是手動(dòng)開(kāi)關(guān)，S1是溫控開(kāi)關(guān)，當(dāng)S閉合后，熱水箱內(nèi)的水溫低于86℃時(shí)S1就自動(dòng)閉合，水溫高于95℃時(shí)S1就自動(dòng)斷開(kāi)，因此這臺(tái)飲水機(jī)有“加熱”和“保溫”兩檔功率。

（1）求發(fā)熱電阻R1的阻值_______。

（2）正常工作時(shí)，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)加熱罐內(nèi)裝滿熱水但較長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有飲用時(shí)，每隔一段時(shí)間，飲水機(jī)就加熱一次，請(qǐng)你分析：冬季的間隔時(shí)間________夏季的間隔時(shí)間（選填“大于”、“等于”或“小于”）

（3）若加熱的效率為90%，試計(jì)算加熱一次需要多長(zhǎng)時(shí)間__________？

Answer 1

【答案】 96.8 小于 84s

【解析】（1）由P=U2/R可得，正常加熱時(shí)發(fā)熱電阻R1的阻值：R1=U2/P加熱=220V 2/500W=96.8Ω

（2）由于冬季氣溫低，熱量散失快，所以冬季的間隔時(shí)間小于夏季的間隔時(shí)間；

（3）水箱裝滿水時(shí)水的體積：V=1L=1dm3 =1×10-3 m3 ，

由ρ=m/V可得，水的質(zhì)量：m=ρV=1.0×103 kg/m3 ×1×10-3 m3 =1kg，

則水吸收的熱量：Q吸 =cm（t-t0 ）=4.2×103 J/（kg℃）×1kg×（95℃-86℃）=3.78×104 J，

由η=Q吸/W×100%可得，消耗的電能：W=Q吸/η=3.78×104J/90%=4.2×104 J，

由P=W/t可得，需要的加熱時(shí)間：t′=W/P=4.2×104J/500W=84s。