圖*是某品牌的電熱水壺,其工作電路簡圖如圖乙所示,開關S可以控制其加熱、保溫和停止三個狀態,其名牌如圖*所示。...
問題詳情:
圖*是某品牌的電熱水壺,其工作電路簡圖如圖乙所示,開關S可以控制其加熱、保溫和停止三個狀態,其名牌如圖*所示。在該電熱水壺正常工作的情況下,將一壺25℃的水在1標準大氣壓下加熱到沸騰(假設電熱絲產生的熱量全部被水吸收,RR2的阻值不隨溫度變化,c水=4.2×103J/(kg·℃),1L=10-3m3)。求:
(1)水吸收的熱量;
(2)RR2的阻值;
(3)加熱這壺水到沸騰所用時間(結果保留一位小數);
(4)實際加熱這壺水到沸騰用時10.5min,求實際電壓。
【回答】
(1)6.3×105J;(2) 40Ω;444Ω;(3)520.7s;(4)200V
【解析】(1)由ρ=得水的質量
m=ρV=1.0×103kg/m3210-3m3=2kg
水的初溫為25℃,一標準大氣壓下沸點為100℃,則水吸收的熱量
Q=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(100℃−25℃)=6.3×105J
水吸收的熱量為6.3×105J。
(2)由圖乙可知,開關S接2時,電路中只有R1,開關S接3時,R1和R2串聯,故開關S接2時為加熱狀態,開關S接3時為保溫狀態,由P=可得R1的阻值和R1和R2的總阻值
R1===40Ω,R總===484Ω
則
R2= R總- R1=484Ω-40Ω=444Ω
RR2的阻值分別為40Ω和444Ω。
(3) 由P=可得加熱這壺水到沸騰所用時間
t===520.7s
加熱這壺水到沸騰所用時間為520.7s。
(4) 實際加熱這壺水到沸騰用時10.5min,則電熱水壺的實際功率為
P實====1000W
由P=可得實際電壓
U實====200V
實際電壓為200V。
答:(1)水吸收的熱量為6.3×105J;
(2)RR2的阻值分別為40Ω和444Ω;
(3)加熱這壺水到沸騰所用時間為520.7s;
(4)實際加熱這壺水到沸騰用時10.5min,實際電壓為200V。
知識點:電功率單元測試
題型:計算題
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