小华家购买了一台饮水机,技术参数如下表,其工作电路如图所示,S0是温控开关,可以自动控制饮水机的加热和保温状态.试问:(1)请分析说明温控开关闭合时,饮水机处于加热还

发布时间:2020-08-06 22:01:25

小华家购买了一台饮水机,技术参数如下表,其工作电路如图所示,S0是温控开关,可以自动控制饮水机的加热和保温状态.试问:
(1)请分析说明温控开关闭合时,饮水机处于加热还是保温状态.
(2)R2的阻值是多少?
(3)小华估计当时的水温为20℃,饮水机将水从20℃烧开需要吸收多少热量?需要多长时间?[c水=4.2×103J/(kg?℃),气压为1标准大气压,热量全部被水吸收].

网友回答

解:(1))S0断开时,饮水机的功率为P1=,S0闭合时,饮水机的功率为P2=,
∵R1和R2是并联,
∴R总<R2,
∴P1<P2,则温控开关S0闭合时处于加热状态;
(2)S0断开时,电路中只有R2时,饮水机处于保温状态,
∵U=220V,P保=44W,
∴R2===1100Ω;
(3)水烧开需要吸收热量为Q=c水m水(t-t0)=c水ρ水V水(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1.0×103kg/m3×1×10-3m3×(100℃-20℃)=3.36×105J,
需要加热时间为t====672s=11.2min;
答:(1)温控开关闭合时饮水机处于加热状态;
(2)R2的阻值为1100Ω;
(3)烧开水需要吸收3.36×105J;加热时间为11.2min.
解析分析:(1)S0闭合时,R1和R2并联,由此来判断电路中电阻的大小,再利用公式P=来分析电功率的大小,从而判断饮水机处于哪种工作状态;
(2)首先判断当电路中只有R2时,饮水机处于什么状态,已知电压和电功率,可利用公式R=计算电阻的大小;
(3)先根据m=ρV求出水的质量,再根据Q=cm△t求出水吸收的热量,最后根据t==求出加热时间.

点评:本题考查了并联电阻特点和电功率公式的应用,以及电阻、质量、吸热、加热时间的计算,关键是公式的灵活运用,并且对于纯电阻,计算热量可利用公式Q=W=Pt计算.
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