Question

【題目】某品牌智能滾簡洗衣機可設定洗滌溫度，方便安全，其簡化等效電路如圖所示，此時處于空檔位置。閉合開關S，旋鈕繞P轉動，實現檔位轉換，旋至1檔時R1、R2同時工作，洗衣機處于加熱狀態：旋至2檔時R2和電動機同時工作，洗衣機處于保溫洗滌狀態。R1和R2均為電熱絲，其阻值不受溫度影響，R1＝22Ω，主要參數如下表。（C水＝4.2×103J/（kg℃））

（1）洗衣機內注入10L的水，在定電壓下連續加熱17.5分鐘，水溫由20℃上升到50℃，此過程中的加熱效率是多少？

（2）洗衣機處于保溫洗滌狀態時，干路電流是多少？

（3）R2阻值是多少？

Answer 1

【答案】（1）50%；（2）2A；（3）242Ω

【解析】

(1)水的質量m=ρV=1.0×103kg/m3×10×10﹣3m3=10kg，

水吸收的熱量： Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×l03J/（kg℃）×10kg×（50℃﹣20℃）=1.26×l06J，洗衣機加熱消耗的電能：W=Pt=2400W×17.5×60s=2.52×106J，

洗衣機加熱的效率：η===50%。 (2)由電路圖可知，當旋鈕旋至1檔時，電熱絲R1與R2并聯，洗衣機處于加熱狀態，由P=UI=得，電熱絲R1的加熱功率：P1===2200W，電熱絲R2 的加熱功率： P2=P﹣P1=2400W﹣2200W=200W，洗衣機處于保溫洗滌狀態時，電熱絲R2與電動機并聯，則電熱絲R2 和電動機的總功率： P總=P2+P電動=200W+240W=440W，保溫洗滌的干路電流： I===2A； (3)由P=可得，電熱絲R2的阻值： R2===242Ω。