如图所示为某电热水器的原理示意图,发热体分别由R1和R2组成,通过通、断开关可以使热水器处于“加热”或“保温”状态.断开S1、闭合S时,电热水器处于________状

发布时间:2020-08-05 10:30:18

如图所示为某电热水器的原理示意图,发热体分别由R1和R2组成,通过通、断开关可以使热水器处于“加热”或“保温”状态.断开S1、闭合S时,电热水器处于________状态.已知该热水器的加热功率为1000W,要把10kg水由18℃加热到68℃,加热时间为________s.?(c水=4.2×103J/(kg?℃),发热体放出的热量全部被水吸收)

网友回答

保温    2.1×103
解析分析:(1)我明知道加热功率大于保温时的功率,根据公式P=可知,加热时电路的总电阻较小,再根据串联或并联电路的电阻特点判断出断开S1、闭合S时,电路中电阻的大小关系,从而可以判断出电热水器处于处于什么状态.
(2)知道水的质量、比热容和温度变化,可利用公式Q吸=cm(t-t0)计算出水吸收的热量,又知道发热体放出的热量全部被水吸收和热水器的加热功率,可利用公式t=计算出加热时间.

解答:
(1)加热和保温属于两个过程,加热时功率大,保温时功率小.
根据P=可知,两个过程的电源电压相同,电阻越小,功率越大;
当闭合开关S1和S时,R1和R2并联接入电路,此时电路中的总电阻最小,功率最大,电热水器处于加热状态;
断开S1、闭合S时,电路中只有R2,电路中的总电阻变大,电压不变,功率变小,加热器处于保温状态.
(2)∵c水=4.2×103J/(kg?℃),m=10kg,t=68℃,t0=18℃,
∴水吸收的热量为:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×10kg×(68℃-18℃)=2.1×106J;
又∵发热体放出的热量全部被水吸收,即W=Q吸=2.1×106J,
而P=1000W,
∴加热时间为:t===2.1×103s.
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