Question

【題目】電熱加濕器在工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，某家用電熱加濕器的外形（如圖甲所示）、電路簡(jiǎn)化圖如圖乙所示，電熱絲浸沒(méi)在加熱倉(cāng)水中產(chǎn)生熱量，使加熱倉(cāng)中水沸騰變成水蒸氣噴出，增加環(huán)境濕度，當(dāng)加熱倉(cāng)中水減少到一定程度時(shí)，自動(dòng)閥門智能打開(kāi)，水由儲(chǔ)水箱進(jìn)入到加熱倉(cāng)中。

（1）當(dāng)氣霧調(diào)節(jié)器R2滑片移到最左邊時(shí)，以最大運(yùn)行功率工作，求電熱絲R1電阻值。

（2）如果加熱倉(cāng)內(nèi)冷水溫度為200C，用最大運(yùn)行功率，經(jīng)過(guò)5min，水沸騰產(chǎn)生蒸氣，求加熱倉(cāng)中水體積。[c水=4.2×103J/（kg0C）、ρ水=1×103kg/m3，假設(shè)電熱絲R1產(chǎn)生熱量全部被水吸收，環(huán)境為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓]。

（3）當(dāng)滑片移到最右端時(shí)，氣霧調(diào)節(jié)器R2阻值為600Ω，以最低氣霧量，求此時(shí)電熱絲的R1電功率是多少瓦？24小時(shí)R1消耗多少度電？（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

【答案】（1）1210Ω（2）36cm3（3）0.4kWh

【解析】解：（1）當(dāng)氣霧調(diào)節(jié)器R2滑片移到最左邊時(shí)，R2阻值為0，加濕器以最大運(yùn)行功率工作，則P=40W，根據(jù)可得，

電熱絲R1的阻值

（2）電熱絲R1經(jīng)過(guò)5min產(chǎn)生熱量

由可得，加熱倉(cāng)中水的質(zhì)量

所以加熱倉(cāng)的體積

(3) 當(dāng)滑片移到最右端時(shí)，氣霧調(diào)節(jié)器R2阻值為600Ω，R1與R2串聯(lián)，則電路的總電阻R總=R1+R2=1210Ω+600Ω=1810Ω，

此時(shí)電熱絲的R1電功率

則24小時(shí)R1消耗的電能W=P1t=0.0179kW×24h≈0.4kwh。

答：（1）電熱絲R1電阻值為1210Ω，（2）加熱倉(cāng)中水體積為36cm3。（3）此時(shí)電熱絲的R1電功率是17.9W，24小時(shí)R1消耗0.4kwh的電能。