（2014•東營）無內膽飲水機﹣﹣管線機的電路原理如圖，電熱絲R1、R0繞在出水管上，水經過出水管時被加熱，通...

問題詳情：

（2014•東營）無內膽飲水機﹣﹣管線機的電路原理如圖，電熱絲R1、R0繞在出水管上，水經過出水管時被加熱，通過改變“温、開水選擇開關”的狀態（“斷開”或“閉合”），可以選擇出温水或開水．該管線機的額定電壓是220V，開水加熱電功率是2200W，温水加熱電功率是1100W．已知：電熱絲R1、R0電阻不隨温度變化，水的比熱容c=4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ=1×103kg/m3，取g=10N/kg．問：

（1）“温、開水選擇開關”的狀態和出温水、開水的對應關係如何？

（2）飲水機正常工作，出開水時電熱絲中的電流是多少？電熱絲R0的電阻是多少？

（3）現在需要100℃的開水500mL，已知水的初温是20℃，水需要吸收多少熱量？如果電能轉化為水的內能的效率是80%，飲水機正常工作時，燒開這些水需要多少時間？

【回答】

           解：（1）當開關S閉合時，只有電阻R0接入電路；由P=可知，此時飲水機處於加熱狀態；

當開關S斷開時，電阻R1和R0串聯接入電路，此時飲水機處於保温狀態．

（2）根據題意可知，P加=2200W，由P=UI可知，飲水機出開水時電熱絲中的電流：I===10A．

飲水機處於加熱狀態時，只有電阻R0接入電路，由P=可知，R0===22Ω，

（3）由ρ=可知，水的質量：m=ρV=1.0×103kg/m3×500×10﹣6m3=0.5kg；

水吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）=1.68×105J；

由η=可得，W===2.1×105J；

由W=Pt可知，t==≈95.45s．

答：（1）當開關S閉合時，只有電阻R0接入電路；此時飲水機處於加熱狀態；

當開關S斷開時，電阻R1和R0串聯接入電路，此時飲水機處於保温狀態．

（2）飲水機正常工作，出開水時電熱絲中的電流是10A；電熱絲R0的電阻是22Ω；

（3）現在需要100℃的開水500mL，已知水的初温是20℃，水需要吸收了1.68×105J的熱量；

如果電能轉化為水的內能的效率是80%，飲水機正常工作時，燒開這些水需要的時間為95.45s．

知識點：電功率單元測試

題型：計算題