Question

【题目】某品牌电热水壶如图甲所示，其加热功率为1.1kW，保温功率为44W，容量为2kg，简化电路图如图乙所示，S是保温和加热的自动转换开关，求

（1）在一个标准大气压下将20℃的壶中的水烧开，请计算水吸收的热量

（2）保温状态时电路中的电流；

（3）R2的阻值；

（4）加热状态下工作12分钟电热水壶消耗的电能。

Answer 1

【答案】（1）6.72×105J；（2）0.2A；（3）44Ω；（4）7.92×105J。

【解析】（1）在1个标准大气压下水的沸点是100℃，所以水吸收的热量是：Q吸=cm（t-t0 ）=4.2×103 J/（kg℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105 J

（2）由电路图知道，当S闭合时R1短路时，电路中只有R2，当S断开时，两电阻串联，由串联电阻规律和P=U2/R知道，当S断开时是保温状态，S闭合时为加热状态；由P=UI知道，保温时的电流是：I1 =P1/U=44W/220V=0.2A；

（3）根据题意知道，加热功率是1.1kW，所以， 1100W=(220V)2/R2，解得R2 =44Ω；

（3）加热状态下电热水壶工作12分钟消耗的电能是：W=P2 t=1100W×12×60s=7.92×105 J