Question

小波班上有一臺飲水機，它的銘牌如下表，工作電路如圖所示，S是溫控開關，可以自動控制飲水機的加熱或保溫狀態(tài)．

熱水箱容量	1.5L
額定電壓	220V
加熱功率	550W

（1）將2kg的水從25℃加熱到85℃，水吸收的熱量是多少？[c_水=4.2×10³J/]
（2）若在保溫狀態(tài)下，飲水機消耗的功率是44W，則R₂的阻值是多少？
（3）飲水機在加熱狀態(tài)下將2kg的水從25℃加熱到85℃時正常工作了20min，則飲水機消耗的電能是多少？飲水機的效率為多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）知道水的質量、比熱容、初溫和末溫，根據(jù)公式Q_吸=cm（t-t）求出水吸收的熱量；
（2）由電路圖可知，溫控開關斷開時，電路為R₂的簡單電路，此時電路中的總電阻最大，電功率最小，飲水機處于保溫狀態(tài)，根據(jù)P=求出R₂的阻值；
（3）根據(jù)W=Pt求出加熱時20min消耗的電能，水吸收的熱量和消耗電能的比值即為飲水機的效率．
解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t）
=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（85℃-25℃）=5.04×10⁵J；
（2）由P=可得，R₂的阻值：
R₂===1100Ω；
（3）飲水機加熱20min消耗的電能：
W_電=P_加熱t=550W×20×60s=6.6×10⁵J，
飲水機的效率：
η=×100%=×100%≈76.36%．
答：（1）將2kg的水從25℃加熱到85℃，水吸收的熱量是5.04×10⁵J；
（2）R₂的阻值是1100Ω；
（3）飲水機消耗的電能是6.6×10⁵J，飲水機的效率約為76.36%．
點評：本題考查了學生對吸熱公式、電功率公式、電功公式、效率公式的掌握和運用，是一道電學與熱學的綜合應用題，與生活實際相聯(lián)系，屬于中考常見題型．