某电热饮水机有加热和保温两种工作状态,由机内温控开关S0自动控制,从说明书上收集到如下表的参数和如图所示的电路原理图.若该电热饮水机的加热效率为70%,现将水箱内装满

发布时间:2020-08-08 11:51:49

某电热饮水机有加热和保温两种工作状态,由机内温控开关S0自动控制,从说明书上收集到如下表的参数和如图所示的电路原理图.若该电热饮水机的加热效率为70%,现将水箱内装满20℃的水,加热到75℃,请你解答下列问题
热水箱容积2L额定电压220V加热时功率440W保温时功率40W(1)当开关S闭合,S0断开时,饮水机处于______状态(选填“加热”或“保温”)
(2)电阻R2的阻值
(3)本次电热饮水机的加热时间.

网友回答

解:(1)当开关S0闭合时R1与R2并联,当开关S0断开后电路为R2的简单电路;
∵电阻越并越小、小于任何一个分电阻,
∴根据P=可知,开关S0断开时,电路中的电阻最大,电功率最小,饮水机处于保温状态;
(2)断开时,饮水机处于保温状态,且P温=40W,
由P=得:R2===1210Ω;
(3)根据ρ=可得,满箱水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg,
水所需吸收热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(75℃-20℃)=4.62×105J,
电热器放出的总热量:
Q总===6.6×105J,
根据Q=W=Pt可得,加热所需时间:
t====1500s.
答:(1)保温;
(2)电阻R2的阻值为1210Ω;
(3)本次电热饮水机的加热时间为1500s.
解析分析:(1)分析开关S0断开前后电路电阻的变化,根据P=分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工作状态;
(2)S0断开时,饮水机处于保温状态,知道保温功率,根据P=求出电阻R2的阻值;
(3)根据m=ρV求出水箱中水的质量,根据Q=cm△t求出水吸收的热量,利用效率公式求出电热器放出的总热量,再根据Q=W=Pt求出所需的加热时间.

点评:本题为电学和热学的综合计算题,考查了学生对热量公式、电功率公式的掌握和运用,涉及到电路动态分析、从铭牌搜集有用信息,属于难题.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!