Question

【题目】如图是某家用电热水器的电路图，温控开关S1可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻。热水器主要参数如下表。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]

(1)R1的阻值为多大？

(2)水箱中装有质量为20kg，初温为25℃的水，加热使温度升高到55℃，水需要吸收多少热量？

(3)加热状态下，水温升高到55℃时，热水器正常工作了35min，求加热效率是多少？

Answer 1

【答案】(1)24.2Ω；(2)2.52×106J；(3)60%

【解析】

(1)当开关S接a时，电路为R1的简单电路，此时电路的电阻较小，由P=可知电路的总功率最大，是加热状态，R1的阻值

R1==24.2Ω

(2)水吸收的热量

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

(3)加热35分钟消耗的电能

W=P加热t′=2000W×35×60s=4.2×106J

则加热效率

η==60%

答：(1)R1的阻值为24.2Ω；

(2)水需要吸收2.52×106J热量；

(3)加热效率是60%。