Question

【题目】（8分）饮水机是一种常见的家用电器，具有加热、保温、制冷三项功能，加热和保温的工作电路，可简化为如图甲所示，其中S是一个温控开关，R为发热板。当开关S接a时，饮水机处于加热状态；当水达到一定温度时，开关S自动切换到b，饮水机处于保温状态。其主要功能技术参数见表格图乙。求：

额定电压	220W	总功率	620W
额定频率	50Hz	保险柜容积	16L
加热功率	550W	环境温度	10℃～38℃
制冷功率	70W	环境温度	≤90%
制热水能力	≥90℃ 6L/h	耗电量	1.2kWh/24h
制冷水能力	≤15℃ 0.7L/h	防触电类	Ⅰ类

（1）该饮水机正常工作1个月（以30天计算）用电多少度？

（2）若水的比热容c=4.2×103J/(kg℃)，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，若该饮水机将0.7L的水从35℃降至15℃，则水释放多少焦耳的热量？

（3）若保温时功率为加热时功率的0.2倍，电阻R1的阻值是多少？

Answer 1

【答案】（1）36度电；（2）58800J；（3）352Ω

【解析】试题分析：（1）根据表格中的耗电量1.2kWh/24h，可知该饮水机每天耗电1.2kWh，所以该饮水机正常工作1个月消耗的电能W总=30×1.2kWh=36kWh=36度；

（2）由ρ=m/V可得水的质量为：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.7×10-3m3=0.7kg，水放出的热量为：Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg℃)×0.7kg×(35℃-15℃)=58800J；

（3）由电路图可知，当开关S接a时，电路中电阻最小，处于加热状态，则由P=U2/R可得：电阻R=U2/P加热=（220V）2/1100W=88Ω，当开关接b时，两电阻串联，电路中电阻最大，处于保温状态，则保温时的总电阻：R总=U2/P保温=（220V）2/110W=440Ω，因此R1=R总-R=440Ω-88Ω=352Ω。