如圖所示是市場上一種電熱飲水機的簡化電路圖,S是溫控開關,R2是調節電阻,其阻值為88Ω,R1是供加熱的電阻絲...
問題詳情:
如圖所示是市場上一種電熱飲水機的簡化電路圖,S是溫控開關,R2是調節電阻,其阻值為88Ω,R1是供加熱的電阻絲,飲水機的銘牌如表所示.[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]求:
(1)若飲水機正常工作的加熱效率為80%,現將質量為5kg,初溫為20℃的水在一標準大氣壓下燒開需要吸收的熱量是多少?需加熱多長時間?(計算結果保留整數)
(2)當飲水機處於保溫狀態時,R1的功率是多少?
型號 | YSJ﹣66 |
額定電壓 | 220V |
加熱功率 | 2200W |
水箱容積 | 5L |
【回答】
【分析】(1)已知水的質量與初溫,由熱量公式可以求出水吸收的熱量;由加熱效率求出飲水機產生的熱量,然後由電功率公式的變形公式求出加熱時間.
(2)先用P=可求出加熱電阻R1;再利用I=求出保溫時的電流,最後利用P=I2R求出R1的功率.
【解答】解:
(1)水吸收熱量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×=1.68×106J;
由題根據η=可得加熱中消耗的電能:
W===2.1×106J,
由P=可得加熱時間:
t==≈955s;
(2)由P=可得,加熱電阻R1===22Ω,
當斷開S時,R1、R2串聯,電路處於保溫狀態,保溫時電路中電流I保===2A,
R1的功率P1=I保2R1=(2A)2×22Ω=88W.
答:(1)需要吸收的熱量是1.68×106J;需加熱955s時間;
(2)當飲水機處於保溫狀態時,R1的功率是88W.
知識點:焦耳定律
題型:計算題
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