Question

【題目】愛好科學的小明同學找來了一種電熱飲水機．如圖：甲是飲水機的簡化示意圖，S是溫控開關，當S、S1都閉合時為加熱狀態，S斷開、S1閉合為保溫狀態．圖乙是飲水機的銘牌參數．請你幫他求出：

①初溫為20℃的一滿箱水，用此飲水機將水加熱到90℃需要吸收的熱量是多少？[C水=4.2×103J/（kg℃）]
②電阻絲R2的阻值多大？
③在正常加熱狀態工作下，加熱5min需要消耗的電能是多少J？

Answer 1

【答案】解：①水吸收的熱量：
Q吸==4.2×103J/（kg℃）×2kg×（90℃﹣20℃）=5.88×105J；
②S斷開、S1閉合為保溫狀態．此時電路為R2的簡單電路，已知P保溫=44W，
由P= 可得，
電阻絲R2的阻值：R2= = =1100Ω；
③已知P加熱=1000W，t=5min=300s，
由P=可得，加熱5min需要消耗的電能：
W==1000W×300s=3×105J。
答：①初溫為20℃的一滿箱水，用此飲水機將水加熱到90℃需要吸收的熱量是5.88×105J；
②電阻絲R2的阻值為1100Ω；
③在正常加熱狀態工作下，加熱5min需要消耗的電能是3×105J。
【解析】①已知水的質量、初溫和比熱容，根據Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；②S斷開、S1閉合為保溫狀態．根據P= 可求得電阻絲R2的阻值；③根據W=Pt可求得在正常加熱狀態工作下，加熱5min需要消耗的電能。
本題考查了吸熱公式、效率公式、電功公式、電功率公式的綜合應用，分清電飲水機處于不同狀態時電路的連接方式是關鍵。