Question

【題目】某款能瞬間加熱飲水的直飲機，可提供冷、溫、熱三種水，適用于學校、車站等公共場所．直飲機有5道過濾裝置除去水中雜質，可直接飲用的冷水，熱水隨用隨開，它的銘牌如下表所示：
（1）若將直飲機接入220V的電路中，加熱器的實際功率是多少？（忽略溫度對電阻的影響）
（2）直飲機在額定電壓下工作時，若熱水的流量是5L/min，不及熱量流失，流過加熱器的水溫會升高多少？[c水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1.0×103kg/m3]
（3）若想提高直飲機的加熱速度，把加熱器的功率提高到14kW，在原電路基礎上，應怎樣改裝電路？通過計算說明．

額定電壓380V	加熱器額定功率12kW
凈重100kg	熱水流量4.2﹣﹣5L/min
最大容積100L	開水溫度97﹣﹣98℃

Answer 1

【答案】
（1）若將直飲機接入220V的電路中，加熱器的實際功率是4022W；
（2）不及熱量流失，流過加熱器的水溫會升高34.3℃；
（3）在原電路基礎上，應并聯一個72.2Ω的電阻
【解析】解答：（1）直飲機的額定電壓U1=380V； 額定功率P1=12kW=12000W；
則由功率公式可得：直飲機的電阻 ；
則當電壓為220V時，直飲機的實際功率P= ≈4022W；
2）W=Pt=1.2×104×60s=7.2×105J，
由ρ= 可得，m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10﹣3kg=5kg，
W=Q=cm△t，可得
△t= ≈34.3℃，
3）把加熱器的功率提高到14kW，應并聯一個電阻，
R并= =72.2Ω．
分析： （1）直飲機的銘牌信息可知直飲機的額定電壓及額定電流，則由功率公式可求得直飲機的電阻，再由功率公式可求得直飲機的實際功率．（2）直飲機在額定電壓下工作時，根據W=Pt可求得消耗的電能，再利用W=Q=cm△t可求得水溫會升高度數．（3）當并聯一個電阻時，由P= 可知，加熱器的功率可以提高．
【考點精析】掌握實際功率的概念是解答本題的根本，需要知道實際功率（P）：用電器在實際電壓下的功率．