Question

有一饮水机的铭牌如右表，工作电路如图所示，S₀是温控开关，可以自动控制饮水机的加热或保温状态，在加热状态下将1kg的水从20℃加热到100℃，耗时700秒，问：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）饮水机的加热效率是多少？
（3）若在保温状态下，饮水机消耗的功率是44W，则R₂的阻值是多少？

热水箱容量	1kg
额定电压	220V
加热功率	600W

Answer 1

分析：（1）由热量公式可以求出水所吸收的热量．
（2）由W=Pt求出饮水机消耗的电能，然后由效率公式求出饮水机的效率．
（3）由电路图可知，断开开关时，只有R₂的接入电路，饮水机的电功率小，饮水机处于保温状态，由电功率的变形公式可以求出电阻R₂的阻值．

解答：解：（1）Q_吸=c_水m（t₁-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×l0⁵J，
（2）饮水机加热时消耗的电能W=Pt=600W×700s=4.2×10⁵J，
加热效率是：η=

Q

W

×100%=

3.36×105J

4.2×105J

×100%=80%；
（3）当S₀断开时，电路中只有R₂，总功率较小，为保温状态，
∵P=

U2

R

，
∴R₂的阻值R₂=

U2

P保温

=

(220V)2

44W

=1100Ω；
答：（1）水吸收的热量是3.36×l0⁵J．
（2）饮水机的加热效率是80%．
（3）R₂的阻值是1100Ω．

点评：熟练应用热量公式、电功公式及其变形公式即可正确解题．