Question

【題目】小浩家新添了一臺(tái)電熱飲水機(jī)，其銘牌如下表所示．如圖是飲水機(jī)簡化電路的示意圖，其中S是用感溫材料制造的溫控開關(guān)，R1是電阻，R2是供加熱的電阻絲．

額定電壓	220V	環(huán)境溫度	10℃～38℃
額定頻率	50Hz	環(huán)境濕度	≤90%
加熱功率	880W	耗電量	1.2kWh/24h
制熱水能力	≥90℃5L/h	防觸電類	Ⅰ類

（1）求R2的阻值是多少？
（2）正常工作時(shí)該飲水機(jī)將1kg初溫為20℃的水加熱至100℃需7min，求水吸收的熱量？
（3）以上過程中電流做的功是多少？
（4）該飲水機(jī)加熱狀態(tài)時(shí)的效率．〔水的比熱容c=4.2×103J/（kg℃）〕

Answer 1

【答案】
（1）解：當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電阻R1被短路，電路為R2的簡單電路，電路電阻最小，

根據(jù)P= 可知，電壓一定時(shí)，電阻越小，電功率越大，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，P加熱=880W，

由P= 得，加熱的電阻絲R2的阻值：

R2= = =55Ω

（2）解：正常工作時(shí)，水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J

（3）解：飲水機(jī)的工作時(shí)間t=7min=420s，

則電流做的功：

W=P加熱t=880W×420s=3.696×105J

（4）解：該飲水機(jī)加熱狀態(tài)時(shí)的效率：

η= ×100%= ×100%≈90.9%

【解析】（1）當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電阻R1被短路，電路為R2的簡單電路，根據(jù)P= 可知飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，然后利用R 求出R2的阻值；（2）知道水的比熱容、質(zhì)量、初溫和末溫，根據(jù)Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；（3）知道飲水機(jī)的加熱功率和加熱時(shí)間，根據(jù)W=Pt求出電流做的功；（4）根據(jù)η= ×100%求出該飲水機(jī)加熱狀態(tài)時(shí)的效率．