Question

【題目】市面上的電熱水壺大多具有加熱和保溫功能。下圖是某電熱水壺的電路簡(jiǎn)圖，開(kāi)關(guān)K接通后，開(kāi)關(guān)S自動(dòng)與觸點(diǎn)a、b接通，熱水壺開(kāi)始燒水；當(dāng)壺內(nèi)水溫達(dá)到100oC時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)S自動(dòng)與a、b斷開(kāi)，并立即與觸點(diǎn)c接通，水壺進(jìn)入保溫狀態(tài)。已知電源電壓為220V，電阻R1=50Ω，這種水壺的加熱功率P加熱是保溫功率P保溫的5倍，水的比熱容c=4.2x103J/(kg.oC)，R1、R2電阻不受溫度影響。求：

(1)將1kg初溫為35oC的水加熱到100oC需要吸收多少熱量?

(2)電阻R2的阻值。

(3)在晚上用電高峰期將1kg初溫為35oC的水加熱到100oC需用時(shí)300s，若加熱效率為91%，則晚上用電高峰期的實(shí)際電壓為多少?

Answer 1

【答案】(1)；(2)200Ω； (3)200V。

【解析】

(1)初溫為35oC的水加熱到100oC，溫度的變化量為

需要吸收的熱量為

(2)由題意可知，開(kāi)關(guān)S自動(dòng)與觸點(diǎn)a、b接通時(shí)與并聯(lián)，電熱水壺處于加熱狀態(tài)，得加熱時(shí)電功率為

開(kāi)關(guān)S自動(dòng)與a、b斷開(kāi)，并與觸點(diǎn)c接通時(shí)，電路變?yōu)?/span>的簡(jiǎn)單電路，電熱水壺處于保溫狀態(tài)，得保溫時(shí)電功率為

水壺的加熱功率P加熱是保溫功率P保溫的5倍，即得

即

根據(jù)得

電阻，根據(jù)可算出電阻為

即

得

(3)初溫為35oC的水加熱到100oC，溫度變化量為

吸收的熱量為

總的消耗的電能為

電路總電阻為

根據(jù)公式得