Question

【題目】有一種掛式電熱水器內部簡化電路如圖，該熱水器設有高、中、低三檔，已知電熱絲R1=55Ω，高檔加熱功率為1100W，電熱轉化效率為77%，水的比熱容為4.2×103J/（kg℃）．求：

（1）將2kg水從20℃加熱到75℃需要吸收多少熱量；

（2）用高檔將2kg水從20℃加熱到75℃需要多少時間；（計算結果保留1位小數）

（3）只閉合S、S2時，電熱水器的電功率是多少．

Answer 1

【答案】（1）4.62×105J；（2）545.5s；（3）220W

【解析】(1)水吸收的熱量：Q吸cm(tt0) 4.2×103J/(kg℃)×2kg×(75℃20℃) 4.62×105J，(2)由η×100%可得，消耗的電能：W6×105J，由P可得，需要的加熱時間：t′545.5s；(3)由電路圖可知,閉合S、S1、S2時，R1與R2并聯，電路的總電阻最小，電路的總功率最大，熱水器處于高檔，此時電熱絲R1的功率P1 880W，因電路的總功率等于各用電器功率之和，所以，電熱絲R2的功率P2P高P11100W880W220W；只閉合S、S2時，電路為R2的簡單電路，因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響，所以，電熱水器的電功率為220W.