Question

饮水机加满水通电后有加热和保温两种交替工作状态；加热器R2额定电压为220V，额定功率为500w，机内盛水容器容积为5L，正常加热时，在不从饮水机取水的情况下，水温由85℃开始再次加热，经过8min水温升到95℃时停止加热，该机简化电路如图所示。

（1）温控开关S接a时，饮水机是处于加热状态还是保温状态？

（2）正常加热时，加热器电阻R2的阻值。

（3）在8min的加热过程中消耗电能。

（4）正常加热一次时，水吸收的热量。

Answer 1

（1）饮水机处于保温状态。（1分）

（2）加热器R2的电阻：R2=U2/P2=(220V)2/500W=96.8Ω（2分）

（3）饮水机加热过程中消耗的电能：W=P2t=500W×480s=2.4×105J（2（4）水的质量：m=ρv=1.0×103㎏/m3×5×10-3m3=5㎏（1分）

水吸收的热量：Q吸=cm（t—to）=4.2×103J/（㎏·℃）×5㎏×（95℃—85℃）=2.1×105J（1分）