問題詳情:
小明家電熱水器的簡化電路圖如圖所示,Sl是手動開關,置於熱水器水箱外部;S2是溫控開關,置於熱水器水箱內部,當水溫低於40℃時自動閉合,達到40℃時自動斷開;R1和R2均爲用來加熱且阻值不變的電熱絲。使用時,手動閉合開關Sl,電熱水器開始工作。電熱水器部分參數如表所示。
(1)電熱絲R1的阻值是多少?
(2)加熱時流過電熱絲R2的電流是多少?
(3)假設將初溫20℃的一滿箱水加熱至設定溫度用了50 mln,則電熱水器的效率是多少?【水的比熱容爲4.2×l03 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3】
【回答】
解:
(1)僅開關s1閉合時熱水器處於保溫狀態,由、P=U/I得
,
則電熱絲R1的阻值是……………………………2分
(2)加熱時R2消耗的功率爲P2=P-P1=1980W-220W=1760W………………………1分
由P=UI得,電熱絲中的電流…………………………2分
(3)V=50L=5×10-2m3
由得,水的質量m =ρ/V=1.0×l03kg/m3×5×10-2m3=50kg …………………1分
水吸收的熱量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×l03J/(kg·℃)×50kg×(40℃-20℃)= 4.2×l06J………………………2分
消耗的電能W=Pt=1980W×50×60s=5. 94×106 J……………………………………1分
熱水器的效率 …………………………………2分
其它解法只要合理,同樣得分。
知識點:電功率單元測試
題型:計算題