Question

【题目】如图所示是市场上一种电热饮水机的简化电路图，S是温控开关，R2是调节电阻，其阻值为88Ω，R1是供加热的电阻丝，饮水机的铭牌如表所示．[已知c水=4.2×103J/（kg℃）]求：
（1）若饮水机正常工作的加热效率为80%，现将质量为5kg，初温为20℃的水在一标准大气压下烧开需要吸收的热量是多少？需加热多长时间？（计算结果保留整数）
（2）当饮水机处于保温状态时，R1的功率是多少？

型号	YSJ﹣66
额定电压	220V
加热功率	2200W
水箱容积	5L

Answer 1

【答案】
（1）解：水吸收热量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×5kg×（100℃﹣20℃）=1.68×106J；

由题根据η= 可得加热中消耗的电能：

W= = =2.1×106J，

由P= 可得加热时间：

t= = ≈955s；

答：需要吸收的热量是1.68×106J；需加热955s时间；

（2）解：由P= 可得，加热电阻R1= = =22Ω，

当断开S时，R1、R2串联，电路处于保温状态，保温时电路中电流I保= = =2A，

R1的功率P1=I保2R1=（2A）2×22Ω=88W．

答：当饮水机处于保温状态时，R1的功率是88W．

【解析】（1）已知水的质量与初温，由热量公式可以求出水吸收的热量；由加热效率求出饮水机产生的热量，然后由电功率公式的变形公式求出加热时间．（2）先用P= 可求出加热电阻R1；再利用I= 求出保温时的电流，最后利用P=I2R求出R1的功率．