Question

【題目】為方便學生飲水，某學校在各個教室安裝了飲水機。如圖是飲水機的電路圖，S是一個溫控開關，R1為電加熱管。當飲水機處于加熱狀態時，水被迅速加熱；達到100℃后，S自動切換到保溫狀態，A、B是兩種不同顏色的指示燈。

(1)若紅色表示加熱，綠色表示保溫，則燈B應為___________色。

(2)若飲水機正常工作，加熱時電加熱管的功率為1100W，保溫時電加熱管的功率為44W，則電阻R2的阻值為多少_________?(不考慮溫度對阻值的影響，且不計}指示燈的阻值)

(3)飲水機的最大容量為1L，裝滿初溫為23℃的水后，發現過了7min后綠燈亮，則這臺飲水機的熱效率為多少__________ ?[c水=4.2×103J/(kg：℃)]

Answer 1

【答案】 綠 176Ω 70%

【解析】 (1)當S接右面時，電路中電阻R1、B燈和R2串聯，電路中總電阻較大，電流較小，發熱管功率就會較小，處于保溫狀態，因此B燈為綠色燈。(2)加熱時,加熱管的電功率P1＝1100W,由P＝可得：R1＝＝44Ω，保溫時,加熱管的電功率P2＝44W,由P＝I2R可得，通過加熱管的電流：I＝ ＝＝1A，由I＝可得，此時電路的總電阻：R＝＝220Ω，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以,R2＝RR1＝220Ω44Ω＝176Ω；(3)加熱水槽中水的體積：V＝1L＝1×103m3，由ρ＝可得，水的質量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×103m3＝1kg，水吸收的熱量：Q吸＝cm(tt0)＝4.2×103J/(kg℃)×1kg×(100℃23℃)＝3.234×105J，由P＝可得，加熱7min消耗的電能W＝Pt＝1100W760s＝4.62105J,則飲水機的熱效率為η＝×100%＝×100%＝70