问题详情:
小明家电热水器的简化电路图如图所示,Sl是手动开关,置于热水器水箱外部;S2是温控开关,置于热水器水箱内部,当水温低于40℃时自动闭合,达到40℃时自动断开;R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝。使用时,手动闭合开关Sl,电热水器开始工作。电热水器部分参数如表所示。
(1)电热丝R1的阻值是多少?
(2)加热时流过电热丝R2的电流是多少?
(3)假设将初温20℃的一满箱水加热至设定温度用了50 mln,则电热水器的效率是多少?【水的比热容为4.2×l03 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3】
【回答】
解:
(1)仅开关s1闭合时热水器处于保温状态,由、P=U/I得,
则电热丝R1的阻值是……………………………2分
(2)加热时R2消耗的功率为P2=P-P1=1980W-220W=1760W………………………1分
由P=UI得,电热丝中的电流…………………………2分
(3)V=50L=5×10-2m3
由得,水的质量m =ρ/V=1.0×l03kg/m3×5×10-2m3=50kg …………………1分
水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×l03J/(kg·℃)×50kg×(40℃-20℃)= 4.2×l06J………………………2分
消耗的电能W=Pt=1980W×50×60s=5. 94×106 J……………………………………1分
热水器的效率 …………………………………2分
其它解法只要合理,同样得分。
知识点:电功率单元测试
题型:计算题