Question

【題目】自動飲水機已經普遍用于車站、學校等公共場所，它的簡化電路圖如圖所示，電熱絲電阻分別為R1、R2，請根據銘牌上提供的信息計算。【水的密度ρ水=1×103 kg/m3，水的比熱容c水=4.2×103 J/（kg·0C）】

（1）若飲水機的熱膽裝滿水，水溫由200C升高到900C需要吸收多少熱量？如果飲水機處在“加熱”狀態正常工作時，電熱絲所產生的熱量有80%被水吸收，則需加熱多長時間？

（2）開關S1斷開時，飲水機處于什么狀態（“加熱”或“保溫”）？

（3）電阻絲R1的阻值為多少？

Answer 1

【答案】（1）5.88×105J 12.25min (3)1161.6Ω

【解析】解：（1）若飲水機的熱膽裝滿水，則水的質量m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg，

水溫由200C升高到900C需要吸收的熱量

，

電熱絲產生的熱量，

所以電熱絲加熱時間。

（2）開關S1斷開時，電阻R1、R2串聯，根據可知，此時電路總功率較小，電路處于保溫狀態。

（3）由可得，電路處于加熱狀態時，電阻，

當電路處于保溫狀態時，電阻R1、R2串聯，此時電路的總電阻

所以電阻

答：（1）飲水機的熱膽裝滿水，水溫由200C升高到900C需要吸收的熱量為，飲水機加熱時間為12.25min。（2）開關S1斷開時，飲水機處于保溫狀態。（3）電阻絲R1的阻值為1161.6Ω。