Question

某种电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S₀自动控制），从它的说明书上收集到如下表中数据及右图所示的简化电路原理图。（1）当S闭合，S₀断开时，饮水机处于        （填“加热”或“保温”）状态。（2）求：① 一满热水箱水的质量；② 保温时的电流。（1 L = 1×10^－3m³）（3）将一满热水箱的水从20℃加热到80℃需要吸收多少热量？若加热效率为90%，需要加热多长时间？ [C_水 = 4.2×10³ J/（kg·℃），ρ_水 = 1.0×10³ kg/m³]    

热水箱容量	1 L
额定电压	220V
加热功率	1000W
保温功率	44W

Answer 1

（1）保温

（2）①由ρ = m/V，

满箱水的质量为：m =ρ_水V = 1.0×10³×1×10^－3 = 1（kg）

②由电功率_{P = UI}

得保温时的电流大小为：I = P/U = 44/220 = 0.2（A）

（3）满箱水从20⁰C加热到80⁰C吸收的热量为：

Q_吸= C_水m_水 △t = 4.2×10³×1×( 80－20) = 2.52×10⁵( J)

    因为：Q_吸=ηW = ηPt，所以将一箱水从20⁰C加热到80⁰C所需时间为：

t = Q_吸/ηP = 2.52×10⁵/0.9×1000 = 280（s）