综合计算一:
2009年青岛市政府在城乡建设和改善人民生活方面重点办好的9件实事之一,青岛市中小学饮水设施更新工程已正式启动.左图是节能饮水机中的一种,它采用照明电路供电.右图为饮水机简化了的电路示意图,它可以通过温控开关S可以使饮水机处于加热或保温状态.饮水机的加热器在30min内将30L的水由85℃加热到100℃(自来水经过热交换器吸收了开水热能后,进入开水器之前已达到85℃,所以可以节能),如果饮水机的加热器发热有90%被水吸收.求:发热器发热电阻R1多大?
网友回答
解:
水的质量:
m=ρV=1×103kg/m3×30×10-3m3=30kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103×30kg×(100℃-85℃)=1.89×106J,
由题知,Q吸=W×90%,
∴消耗的电能:
W===2.1×106J,
∵W=t,
∴R1==≈41.5Ω.
答:R1阻值约为41.5Ω
解析分析:知道水的体积,利用密度公式求水的质量,又知道水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;由题知,Q吸=W×90%,据此可求消耗的电能,再利用W=t求发热器发热电阻R1的阻值.
点评:通过开关的闭合和断开改变电路的连接方法,是比较典型的计算习题类型.知道S闭合时处于加热状态是本题的突破口.节能饮水机是生活中常用的家用电器,体现了物理和生活的密切关系.