Question

【題目】圖示的陶瓷電熱水壺的工作電路如圖甲所示，R0恒為10Ω，RT為熱敏電阻，它的電阻值與溫度的關系如圖乙所示。

（1）用此水壺將2kg的水從25℃加熱到100℃，水需要吸收多少熱量？[水的比熱容是4.2×103 J/（kg℃）]

（2）當溫度為100℃時，圖乙電路消耗的總功率是多少？

（3）該電熱水壺在水燒干后，未切斷電路的情況下，不會過熱的原因是什么？

Answer 1

【答案】（1）6.3×105J；（2）1100W；（3）原因是：在水燒干后，熱水壺的溫度會升高，由圖丙可知，當溫度超過100℃時RT的電阻變大，電路總電阻變大，由P=可知電路的功率變小，在相同時間內產生的熱量減少，使得熱水壺不會過熱。

【解析】

(1)水吸收的熱量：Q吸＝cm(tt0)＝4.2×103J/(kg℃)×2kg×(100℃25℃)＝6.3×105J，(2)由圖丙可知,在溫度為100℃時,Rr＝34Ω，因為R0、RT串聯，所以總電阻：R總＝R0+RT＝10Ω+34Ω＝44Ω，圖乙電路消耗的總功率：P總＝＝1100W；(3)電熱水壺在有水時,溫度為水的沸點,不會超過100℃太多;在水燒干后,熱水壺的溫度會升高,由圖丙可知,當溫度超過100℃時RT的電阻變大,電路總電阻變大,由P＝可知，電路的功率變小，在相同時間內產生的熱量減少，使得熱水壺不會過熱。