Question

【题目】市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能。下图是某电热水壶的电路简图，开关K接通后，开关S自动与触点a、b接通，热水壶开始烧水；当壶内水温达到100oC时，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，水壶进入保温状态。已知电源电压为220V，电阻R1=50Ω，这种水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍，水的比热容c=4.2x103J/(kg.oC)，R1、R2电阻不受温度影响。求：

(1)将1kg初温为35oC的水加热到100oC需要吸收多少热量?

(2)电阻R2的阻值。

(3)在晚上用电高峰期将1kg初温为35oC的水加热到100oC需用时300s，若加热效率为91%，则晚上用电高峰期的实际电压为多少?

Answer 1

【答案】(1)；(2)200Ω； (3)200V。

【解析】

(1)初温为35oC的水加热到100oC，温度的变化量为

需要吸收的热量为

(2)由题意可知，开关S自动与触点a、b接通时与并联，电热水壶处于加热状态，得加热时电功率为

开关S自动与a、b断开，并与触点c接通时，电路变为的简单电路，电热水壶处于保温状态，得保温时电功率为

水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍，即得

即

根据得

电阻，根据可算出电阻为

即

得

(3)初温为35oC的水加热到100oC，温度变化量为

吸收的热量为

总的消耗的电能为

电路总电阻为

根据公式得