下表为小梦同学从某饮水机铭牌上记录的部分参数,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为发热电阻.S1是自动温控开关,S2是电源开关.额定电压220V额定功率加热1100

发布时间:2020-08-08 05:08:04

下表为小梦同学从某饮水机铭牌上记录的部分参数,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为发热电阻.S1是自动温控开关,S2是电源开关.
额定电压220V额定功率加热1100W保温44W热水箱的容积2L(1)饮水机保温状态下,20小时消耗的电能.
(2)求电阻R1的值;
(3)若饮水机产生的热量全部被水吸收,现将一满热水箱23℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间?[水的比热容C=4.2×103J/(kg?℃)].

网友回答

解:(1)由饮水机铭牌可知,保温功率P保温=44W=0.044kW,
在t=20h内,饮水机保温消耗的电能:
W=P保温t=0.044kW×20h=0.88kW?h;
(2)由电路图可知,当自动温控开关S1闭合时,
只有R1连入电路,饮水机处于加热状态,加热功率P加热=1100W,
∵P=,
∴电阻R1的值R1===44Ω;
(3)∵ρ=,水的体积V=2L=2×10-3m3,
∴水的质量m=ρV=1×103kg/m3×2×10-3m3=2kg,
水在1标准大气压下的沸点t=100℃,
水吸收的热量:Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(100℃-23℃)=6.468×105 J,
饮水机做的功W=Q=6.468×105 J,
∵P=,
∴加热时间t===588s=9.8min;
答:(1)饮水机保温状态下,20小时消耗的电能是0.88kW?h.
(2)求电阻R1的值是44Ω.
(3)烧开需要的时间是9.8min.
解析分析:(1)由饮水机铭牌可以找出保温时的功率,然后由W=Pt求出饮水机消耗的电能.
(2)由电路图可知,开关S1闭合时,只有电阻R1接入电路,饮水机处于加热状态,由表中数据可知,加热功率是1100W,由电功率的变形公式可以求出电阻R1的阻值.
(3)由密度公式的变形公式求出水的质量,然后由热量公式求出水吸收的热量;然后由电功率的变形公式求出加热时间.

点评:本题是一道综合计算题,熟练应用电功率公式及其变形公式、热量公式即可正确解题.
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