Question

开学时小明和同学去商店为班上购一台饮水机，售货员给他们一份××牌饮水机的宣传资料，其内容如图所示。
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和保温状态。试问：
（1）请分析说明温控开关闭合时，饮水机处于加热还是保温状态。
（2）R₂的阻值是多少？
（3）小明估计当时的水温为20℃，当饮水机将水从20℃烧开需要吸收多少热量？需要多长时间？［c_水=4.2×10³J/（kg·℃）。气压为1标准大气压，热量全部被水吸收］
（4）根据上面计算结果，请你对上述宣传资料中有关“饮水机的优点”的内容作出客观评价，给消费者一条有益的建议。

Answer 1

解：
（1）S₀断开时，P₁=U²/R₂；S₀闭合时，P₂=U²/R_总；
∵R₁和R₂的并联∴R_总<R₂
∴P₁<P₂
则温控开关S₀闭合时处于加热状态
（2）保温时：P_保温=U²/R₂，R₂=U²/P_保温=（220V）²/44W=1100Ω
（3）水烧开需要吸收热量Q＝c_水m_水（t－t₀）＝c_水ρ_水V_水（t－t₀）＝4.2×10³J/（kg·℃）×1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³×（100℃－20℃）＝3.36×10⁵J，需要加热时间
（4）经计算，即使该饮水机的热效率为100%，也不可能在3分钟内将一箱水烧开，其省时的说法没有科学依据。建议消费者在购买产品时不能轻易相信宣传资料。