Question

【題目】（8分）飲水機是一種常見的家用電器，具有加熱、保溫、制冷三項功能，加熱和保溫的工作電路，可簡化為如圖甲所示，其中S是一個溫控開關，R為發熱板。當開關S接a時，飲水機處于加熱狀態；當水達到一定溫度時，開關S自動切換到b，飲水機處于保溫狀態。其主要功能技術參數見表格圖乙。求：

額定電壓	220W	總功率	620W
額定頻率	50Hz	保險柜容積	16L
加熱功率	550W	環境溫度	10℃～38℃
制冷功率	70W	環境溫度	≤90%
制熱水能力	≥90℃ 6L/h	耗電量	1.2kWh/24h
制冷水能力	≤15℃ 0.7L/h	防觸電類	Ⅰ類

（1）該飲水機正常工作1個月（以30天計算）用電多少度？

（2）若水的比熱容c=4.2×103J/(kg℃)，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，若該飲水機將0.7L的水從35℃降至15℃，則水釋放多少焦耳的熱量？

（3）若保溫時功率為加熱時功率的0.2倍，電阻R1的阻值是多少？

Answer 1

【答案】（1）36度電；（2）58800J；（3）352Ω

【解析】試題分析：（1）根據表格中的耗電量1.2kWh/24h，可知該飲水機每天耗電1.2kWh，所以該飲水機正常工作1個月消耗的電能W總=30×1.2kWh=36kWh=36度；

（2）由ρ=m/V可得水的質量為：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.7×10-3m3=0.7kg，水放出的熱量為：Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg℃)×0.7kg×(35℃-15℃)=58800J；

（3）由電路圖可知，當開關S接a時，電路中電阻最小，處于加熱狀態，則由P=U2/R可得：電阻R=U2/P加熱=（220V）2/1100W=88Ω，當開關接b時，兩電阻串聯，電路中電阻最大，處于保溫狀態，則保溫時的總電阻：R總=U2/P保溫=（220V）2/110W=440Ω，因此R1=R總-R=440Ω-88Ω=352Ω。