Question

【题目】小浩家新添了一台电热饮水机，其铭牌如下表所示．如图是饮水机简化电路的示意图，其中S是用感温材料制造的温控开关，R1是电阻，R2是供加热的电阻丝．

额定电压	220V	环境温度	10℃～38℃
额定频率	50Hz	环境湿度	≤90%
加热功率	880W	耗电量	1.2kWh/24h
制热水能力	≥90℃5L/h	防触电类	Ⅰ类

（1）求R2的阻值是多少？
（2）正常工作时该饮水机将1kg初温为20℃的水加热至100℃需7min，求水吸收的热量？
（3）以上过程中电流做的功是多少？
（4）该饮水机加热状态时的效率．〔水的比热容c=4.2×103J/（kg℃）〕

Answer 1

【答案】
（1）解：当开关S闭合时，电阻R1被短路，电路为R2的简单电路，电路电阻最小，

根据P= 可知，电压一定时，电阻越小，电功率越大，饮水机处于加热状态，P加热=880W，

由P= 得，加热的电阻丝R2的阻值：

R2= = =55Ω

（2）解：正常工作时，水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J

（3）解：饮水机的工作时间t=7min=420s，

则电流做的功：

W=P加热t=880W×420s=3.696×105J

（4）解：该饮水机加热状态时的效率：

η= ×100%= ×100%≈90.9%

【解析】（1）当开关S闭合时，电阻R1被短路，电路为R2的简单电路，根据P= 可知饮水机处于加热状态，然后利用R 求出R2的阻值；（2）知道水的比热容、质量、初温和末温，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（3）知道饮水机的加热功率和加热时间，根据W=Pt求出电流做的功；（4）根据η= ×100%求出该饮水机加热状态时的效率．