Question

【題目】表是一臺常用的電熱飲水機的銘牌數(shù)據(jù)，如圖是它的電路原理圖，它有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)。

水桶容量	20L
熱水箱容量	1L
額定電壓	220V
加熱功率	440W
保溫功率	40W

（1）請說明溫控開關S接通時，飲水機是處于加熱狀態(tài)還是處于保溫狀態(tài)？

（2）在加熱狀態(tài)下，飲水機正常工作時電路中的電流是多大？

（3）晚上，由于是用電高峰期，該電熱飲水機的實際工作電壓只有200V，若它的電阻不變，加熱效率為80%，求將滿熱水箱的水從20℃加熱到80℃需要多長時間？（已知水的密度為1.0×103kg/m3，比熱容是4.2×103J/（kg℃））

Answer 1

【答案】（1）加熱狀態(tài)；（2）2A；（3）866.3s。

【解析】

（1）溫控開關S接通時，R1短路，電路中只有R2，根據(jù)P＝，電功率變大，飲水機處于加熱狀態(tài)；

（2）根據(jù)P＝UI，加熱時，飲水機的工作電流I＝＝＝2A；

（3）水的質量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，加熱時，水吸收的熱量Q吸＝cmt＝4.2×103J/（kg℃）×1kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×105J； 根據(jù)P＝，在電阻不變的情況下，電功率與電壓的平方成正比，所以實際工作電壓只有200V時的實際功率P實＝（）2×440W＝363.6W；加熱時，飲水機做功W電＝P實t，飲水機的效率η＝×100%=×100%，即80%＝×100%，所以，加熱時間t≈866.3s。