Question

办公室里有个自动电热水瓶，图和表格是它的原理及参数。A为自动温控开关，当水的温度达到设定温度时自动断开电路；低于设定温度时，自动接通电路。已知水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃），请你通过分析来进行以下计算：
（1）电热水瓶放出的热量90％被这些水吸收，烧开一瓶20℃的水（标准大气压），电热水瓶应正常工作多长时间？
（2）黄灯亮时电热水瓶处于保温状态还是加热状态？保温元件R工作时的电阻是多大？（注：指示灯消耗的功率可以忽略，保温功率是指整个电路消耗的功率）

Answer 1

解：
（1）m=pV=1.0×10³Kg×2×10^-3m³=2kg，Q_吸=C_水mΔt=4.2×10³ J／（Kg℃）×2Kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵ J，W=Pt，Q=90%W 得t=Q/（90％P） =6.72×10⁵ J /（0 9×800W）=933.3s；
（2）（A断开时黄灯亮'电路总电阻较大，功率较小）是保温状态 加热时P₁=U²/R₁ 得R₁=U²/P₁=（220V）²/800W=60.5Ω，保温时R_总=U²/P₂=1210Ω，所以R=R_总-R₁=l 149.5Ω。