Question

2．如表所示是某品牌电热饮水机说明书上的部分信息，根据所给的信息和其等效电路（如图），回答下列问题：

热水箱容积	2L
额定电压	220V
加热时额定功率	440W
保温时额定功率	200W

（1）当开关S位于1触点时，饮水机处于保温（填“加热”或“保温”）状态．
（2）该饮水机将一满箱水从18℃加热到98℃，水吸收的热量有多少？
（3）若利用煤气灶烧水，要达到（2）中的效果，需燃烧0.08m³煤气，则煤气灶烧水的效率是多少？（结果保留一位小数）．（已知煤气的热值q=3.9×10⁷J/m³，c_水=4.2×10³J/（kg•℃），ρ_水=1.0×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析，当U一定时，电阻最大，则电功率最小，处于保温状态；
（2）先利用m=ρV求出水的质量，再根据Q=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（3）利用Q放=Vq求出煤气燃烧放出的热量，再根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求出烧水效率．

解答 解：（1）当开关S位于1触点时，两电阻串联，电路中电阻最大，由于电压一定，则根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知电功率最小，饮水机处于保温状态；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$得水箱中水的质量为：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg
水吸收的热量为：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（98℃-18℃）=672000J
（3）煤气燃烧放出的热量为：
Q_放=Vq=0.08m³×3.9×10⁷J/m³=3120000J
则煤气灶烧水的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{672000J}{3120000J}$×100%≈21.5%
答：（1）保温；（2）水吸收的热量有672000J；（3）煤气灶烧水的效率是21.5%．

点评 此题主要考查学生对于生活中家用电器的使用电路的理解和掌握，熟练地运用物理知识解决问题是中考的热点．