Question

【題目】如圖甲所示是海爾牌電熱飲水機的工作原理圖該飲水機有加熱和保溫兩種工作狀態(由機內溫控開關S0 自動控制).其銘牌如圖乙所示其中保溫功率已模糊不清.已知R1、R2 中有一電阻的阻值為2112Ω.求:

(1)計算并說明將滿水箱初溫為20 ℃的水燒開(標準大氣壓下)飲水機至少需要消耗多少電能

(2)根據已知條件得出電阻R2 阻值

(3)該飲水機的保溫狀態下的總功率.

Answer 1

【答案】(1)6.72×10 5 J (2) 88Ω （3）22 W

【解析】（1）由ρ=m/V可得水的質量為：m=ρV=1×103 kg/m3 ×2×10-3m3 =2kg

Q吸 =cm△t=4.2×103 ×2×80J=6.72×105J

消耗的電能至少等于水吸收的熱量，即至少消耗電能6.72×105J

（2）當S、S0 閉合，飲水機處于加熱狀態由P=U2/R可得：

R2 =U2額/P額=(220V)2/500W=88Ω

（3）當S閉合，S0 斷開，R1與R2 串聯R總=R1 +R2 =2112Ω+88Ω=2200Ω，

I=U/R總=220V/2200=0.1A，P保溫=UI=220V×0.1A=22W