Question

【題目】有一種掛式電熱水器內部簡化電路如圖所示，該熱水器設有高、中、低三檔，已知電熱絲R1=55Ω，高檔加熱功率為1100W，電熱轉化效率為80%，水的比熱容為4.2×103J/kg℃）．求：

（1）將2kg水從20℃加熱到75℃需要吸收多少熱量；

（2）用高檔將2kg水從20℃加熱到75℃需要多少時間；

（3）只閉合S、S2時，電熱水器的電功率是多少．

Answer 1

【答案】（1）4.62×105J；（2）525s；（3）220W

【解析】

試題分析：（1）水吸收的熱量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×2kg×（75℃﹣20℃）=4.62×105J；（2）由η=×100%可得，消耗的電能：W===5.775×105J，由P=可得，需要的加熱時間：t′===525s；（3）由電路圖可知，閉合S、S1、S2時，R1與R2并聯，電路的總電阻最小，電路的總功率最大，熱水器處于高檔，此時電熱絲R1的功率P1===880W，因電路的總功率等于各用電器功率之和，所以，電熱絲R2的功率P2=P高﹣P1=1100W﹣880W=220W；只閉合S、S2時，電路為R2的簡單電路，因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響，所以，電熱水器的電功率為220W。