Question

【題目】下面的圖表是從某臺電熱飲水機說明書是收集到的信息．某次加熱時，測得水箱中有水從12℃到100℃所用時間為8min．（水的比熱容為4.2×103J/kg℃）

（1）若讓飲水機處于加熱狀態，開關S應接在a處還是b處？

（2）電阻R1的阻值（不考慮溫度對阻值的影響）．

（3）飲水機加熱過程中的熱效率．

Answer 1

【答案】（1）a處；（2）55Ω．（3）87.5%．

【解析】（1）由電路圖知道，當開關S應接在a處時，電路中只有電阻R1；開關S應接在b處時，電路為R1和R2 的串聯電路，總阻值等于各電阻之和，所以當開關S應接在a處時，電路中的電阻值小，由P=U2/R 知道，此時電路中功率大，所以飲水機處于加熱狀態；

（2）由P=U2/R 知道，電阻R1的阻值：R1 =U2/P加熱=(220V)2/880W=55Ω；

（3）1L=1×10-3 m3，由ρ=m/V知道，水的質量為：m=ρV=1.0×103 kg/m3 ×1×10-3 m3 =1kg，

水吸收熱量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg℃）×1kg×（100℃-12℃）=3.696×105 J，

消耗的電能：W=Pt=880W×8×60s=4.224×105 J，

則加熱過程中的熱效率：η=Q吸/W×100%=3.696×105J/4.224×105J×100%≈87.5%