Question

【題目】如圖是某家用電熱水器的電路圖，溫控開關(guān)S1可根據(jù)水溫自動(dòng)切換加熱和保溫兩種狀態(tài)，R1、R2是發(fā)熱電阻。熱水器主要參數(shù)如下表。[水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃）]

(1)R1的阻值為多大？

(2)水箱中裝有質(zhì)量為20kg，初溫為25℃的水，加熱使溫度升高到55℃，水需要吸收多少熱量？

(3)加熱狀態(tài)下，水溫升高到55℃時(shí)，熱水器正常工作了35min，求加熱效率是多少？

Answer 1

【答案】(1)24.2Ω；(2)2.52×106J；(3)60%

【解析】

(1)當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電路的電阻較小，由P=可知電路的總功率最大，是加熱狀態(tài)，R1的阻值

R1==24.2Ω

(2)水吸收的熱量

Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(55℃-25℃)=2.52×106J

(3)加熱35分鐘消耗的電能

W=P加熱t′=2000W×35×60s=4.2×106J

則加熱效率

η==60%

答：(1)R1的阻值為24.2Ω；

(2)水需要吸收2.52×106J熱量；

(3)加熱效率是60%。