Question

【題目】小李家新買的電熱水瓶，有保溫和加熱兩種功能，其簡化電路圖如圖所示，R1、R2為電熱絲，通過開關的調節實現保溫和加熱兩種功能的切換。加熱功率為1100W，保溫功率是200W．求：[c水＝4.2×103J/( kg：℃)]

(1)R2的阻值是多少？

(2)該電熱水瓶給水加熱時，瓶中1kg的水從23℃升高到100℃，需要吸收多少熱量？

(3)不計熱量損失，該電熱水瓶在上述加熱過程中，需要工作多長時間？

Answer 1

【答案】(1)198Ω；(2)3.234×105J；(3)294s。

【解析】

(1)開關S接1時，只有R1連入電路，電阻最小，根據P＝可知功率最大，此時為加熱狀態，則R1的阻值：

R1＝＝44Ω；

開關S接2時，兩電阻串聯，此時總電阻最大，根據P＝可知總功率最小，此時為保溫狀態，則串聯的總電阻：

R串＝＝242Ω，

由串聯電路的電阻規律可得，R2的阻值：

R2＝R串﹣R1＝242Ω﹣44Ω＝198Ω；

(2)瓶中1kg的水從23℃升高到100℃，需要吸收的熱量：

Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg℃）×1kg×（100℃﹣23℃）＝3.234×105J；

(3)不計熱損失，消耗的電能W＝Q，工作時間：

t＝＝294s。

答：(1)R2的阻值是198Ω；

(2)該電熱水瓶給水加熱時，瓶中1kg的水從23℃升高到100℃，需要吸收3.234×105J熱量；

(3)不計熱量損失，該電熱水瓶在上述加熱過程中，需要工作294s。