Question

李佳同學家里的電熱飲水機有加熱和保溫兩種狀態，這兩種狀態輪流工作，完全由溫控開關S₀自動控制：當膽內水的溫度被加熱到90℃時，加熱狀態就停止而進入保溫狀態；當膽內水的溫度降到60℃時，加熱狀態就啟動。圖是該飲水機的電路原理圖。李佳同學通過觀察還發現：當膽內裝有1千克水時，飲水機的加熱狀態每次只啟動5分鐘就停止。問：
（1）溫控開關S₀在何種狀態（斷開或閉合）時，飲水機處在保溫狀態？這時飲水機的電功率是多少？
（2）在加熱狀態中，飲水機把電能轉化為水的內能的效率是多少？（已知水的比熱容是4.2×10³J/(kg·℃)

Answer 1

解：
（1）溫控開關S₀斷開時，飲水機處于保溫狀態。
這時只有R₁接入電路，其功率為；
（2）加熱狀態時兩電阻并聯，R₂消耗功率為
加熱總功率為
5分鐘消耗電能為
水吸收熱量為
飲水機把電能轉化為水的內能的效率是。