（2013•济宁模拟）图甲是一台常用的电热饮水机，下表是它的铭牌数据，图乙是它的电路原理图．其中S是温控开关，R1是定值

来源：学生作业帮编辑：搜狗做题网作业帮分类：综合作业时间：2024/04/30 20:51:45

（2013•济宁模拟）图甲是一台常用的电热饮水机，下表是它的铭牌数据，图乙是它的电路原理图．其中S是温控开关，R₁是定值电阻，R₂是加热电阻．当S闭合时，饮水机处于加热状态；当S断开时，饮水机处于保温状态．（保温功率是指保温状态时电路的总功率）

水桶容量	20L
热水箱容量	1L
额定电压	220V
加热功率	440W
保温功率	55W

（1）在保温状态下，饮水机工作时电路中的电流是多大？
（2）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电阻R₂是多大？
（3）饮水机正常工作时，若加热效率为80%，则将热水箱中的水从40℃加热到90℃，消耗了多少电能？用电的时间为多少？（水的比热容为4.2×10³J/kɡ•℃）．

已知：P_保=55W P_加=440W U_额=220V V=1L=10^-3_m3 ρ=1.0×10³kg/m³ c=4.2×10³J/（kg•℃）△t=90℃-40℃=50℃η=80%
求：（1）I_保=？（2）R₂=？（3）W=？t=？

（1）饮水机处于保温状态时，R₁和R₂串联，P_保=55W
由P=UI得I=
P保
U=
55w
220V=0.25A
（2）饮水机处于加热状态时，电路中只有R₂，则P_加=440W
∵P=
U2
R，
∴电阻R₂的阻值为R₂=
U额2
P加=
(220V)2
440W=110Ω
（3）∵ρ=
m
V，
∴水的质量 m=ρV=1.0×10³kg/m³×10^-3m³=1.0kg
水吸收的热量为Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.0kg×50℃=2.1×10⁵J，
∵η=
Q吸
W电，
∴消耗的电能为W_电=
Q吸
η=
2.1×105J
80%=2.625×10⁵J
∵P=
W
t，
∴加热所需时间为t=
W
P=
2.625×105J
440W≈597s．
答：（1）饮水机保温状态通过的电流为0.25A；
（2）电阻R₂的阻值为110Ω；
（3）消耗的电能为2.625×10⁵J，加热时间约597s．

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