Question

5．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，S₀是溫控開關(guān)，可以自動控制飲水機的加熱或保溫狀態(tài)．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]問：

熱水箱容量	1.5L
額定電壓	220V
加熱功率	550W

（1）將1.5kg的水從20℃加熱到90℃，水吸收的熱量是多少？
（2）飲水機在加熱狀態(tài)下正常工作15min，消耗的電能是多少？
（3）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？

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量和溫度的變化以及比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出飲水機在加熱狀態(tài)下正常工作15min消耗的電能；
（3）由電路圖可知，開關(guān)S閉合、S₀斷開時，電路為R₂的簡單電路，電路的電阻最大，功率最小，飲水機處于保溫狀態(tài)，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R₂的阻值．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（90℃-20℃）
=4.41×10⁵J；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，飲水機在加熱狀態(tài)下正常工作15min消耗的電能：
W=Pt=550W×15×60s=4.95×10⁵J；
（3）由電路圖可知，開關(guān)S閉合、S₀斷開時，電路為R₂的簡單電路，飲水機處于保溫狀態(tài)，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，R₂的阻值：
R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保溫}}$=$\frac{（220V）^{2}}{44W}$=1100Ω．
答：（1）水吸收的熱量是4.41×10⁵J；
（2）飲水機在加熱狀態(tài)下正常工作15min，消耗的電能是4.95×10⁵J；
（3）R₂的阻值是1100Ω．

點評 本題考查了吸熱公式和電功公式、電功率公式的應用，關(guān)鍵是飲水機保溫狀態(tài)的判斷．