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(2011?广元)九?一班有一台饮水机,它的铭牌如表,工作电路如图所示,S0是温控开关,可以自动控制饮水机处于加热或保温状态.问:【C=4.2×103J/(kg?℃);ρ=1.0×103kg/m3
热水箱容量 2.0L
额定电压 220V
加热功率 880W
(1)将一满箱水从20℃加热到100℃,水吸收的热量是多少?
(2)饮水机在加热状态下工作15min,消耗的电能是多少?
(3)若在保温状态下,饮水机消耗的功率是44W,则R2的阻值是多少?
分析:(1)先根据m=ρV求出水的质量,又知道水的、初温和末温,根据公式Q=cm(t-t0)求出水吸收的热量;
(2)由表格数据可知加热功率,根据W=Pt求出正常工作l5min消耗的电能;
(3)由电路图可知,温控开关断开时,电路为R2的简单电路,此时电路中的总电阻最大,电功率最小,饮水机处于保温状态,根据P=
U2
R
求出R2的阻值.
解答:解:(1)根据ρ=
m
V
可得,热水箱装满水后水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg,
水吸收的热量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J;
(2)饮水机在加热状态下的功率为880W,则工作l5min消耗的电能:
W加热=P加热t=880W×15×60s=7.92×105J;
(3)温控开关断开时,电路为R2的简单电路,饮水机处于保温状态,
由P=
U2
R
可得,R2的阻值:
R2=
U2
P保温
=
(220V)2
44W
=1100Ω.
答:(1)将热水箱装满水后从20℃加热到90℃,水吸收的热量是6.72×105J;
(2)饮水机在加热状态下正常工作lOmin,消耗的电能是7.92×105J;
(3)R2的阻值是1100Ω.
点评:本题考查了学生对吸热公式、电功率公式、电功公式的掌握和运用,是一道电学与热学的综合应用题,与生活实际相联系,属于中考常见题型.
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