Question

【題目】電熱加濕器靠電流的熱效應(yīng)工作．某種家用電熱加濕器相關(guān)參數(shù)、外形、電路簡化圖如圖所示．電熱器的電熱絲浸沒在加熱倉的水中產(chǎn)生熱量，使加熱倉中的水沸騰變成水蒸氣噴出，增加環(huán)境濕度．當加熱倉中的水減少到一定程度時，自動閥門智能打開，水由儲水箱進入到加熱倉中．

工作電壓220V
工作頻率50Hz
最大運行功率40W
儲水箱容量2.4L
尺寸高315mm，底部直徑 168mm
滿水工作時間高氣霧量 10h，低氣霧量24h

（1）當氣霧調(diào)節(jié)器R2的滑片移到最左邊時，加濕器以最大運行功率工作，求電熱絲R1的電阻值．
（2）如果加熱倉內(nèi)冷水的溫度為20℃，用最大運行功率工作，經(jīng)過5min36s，水沸騰產(chǎn)生蒸氣，求加熱倉中水的體積．
（3）當滑片移到最右端時，氣霧調(diào)節(jié)器R2的阻值為605Ω，加濕器以最低氣霧量工作，求此時電熱絲R1的電功率是多少瓦？[c水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1×103kg/m3 ， 電熱絲R1產(chǎn)生的熱量全部被水吸收．環(huán)境為標準大氣壓]．

Answer 1

【答案】
（1）解：當氣霧調(diào)節(jié)器R2的滑片移到最左邊時，氣霧調(diào)節(jié)器接入電路的阻值為0，只有電熱絲工作，

根據(jù)P= 可得，電熱絲R1的電阻值：

R1= = =1210Ω

（2）解：t=5min36s=336s，

用最大運行功率工作，這段時間內(nèi)電熱絲產(chǎn)生的熱量：

Q放=W=Pt=40W×336s=1.344×104J，

由題意得Q吸=Q放=1.344×104J，

由Q吸=cm（t﹣t0）可得，水的質(zhì)量：

m= = =0.04kg，

由ρ= 可得，水的體積：

V= = =4×10﹣5m3

（3）解：當滑片移到最右端時，氣霧調(diào)節(jié)器和電熱絲串聯(lián)，

電路中的電流：

I= = = A，

此時電熱絲R1的電功率：

P1=I2R1=（ A）2×1210Ω≈17.8W

【解析】（1）當氣霧調(diào)節(jié)器R2的滑片移到最左邊時，氣霧調(diào)節(jié)器接入電路的阻值為0，只有電熱絲工作，根據(jù)P= 求出其電阻值；（2）根據(jù)Q=W=Pt求出電熱絲產(chǎn)生的熱量，電熱絲R1產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，在標準大氣壓下水的沸點為100℃，根據(jù)Q吸=cm（t﹣t0）求出水的質(zhì)量，再根據(jù)密度公式求出水的體積；（3）當滑片移到最右端時，氣霧調(diào)節(jié)器和電熱絲串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律求出電流，再根據(jù)P=I2R1求出電熱絲R1的電功率．