如图所示是小欣家的电热饮水机,如表及图示是该电热饮水机说明书的一些数据额电路原理图,该饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内的温控开关S控制).热水箱容量2L额定电压220V加

时间:2024-04-30 12:00:09 5A范文网 浏览: 平时作业 我要投稿

问题描述:

如图所示是小欣家的电热饮水机,如表及图示是该电热饮水机说明书的一些数据额电路原理图,该饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内的温控开关S控制).
热水箱容量2L
额定电压220V
加热时的功率400W
保温时的功率40W
(1)你认为该电热饮水机应该选用两孔插座还是三孔插座,为什么?
(2)R2的阻值.
(3)若正常工作时,该电热饮水机加热的效率为90%,将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要多长时间?
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最佳答案

(1)应该选用三孔插座,为了防止电热饮水机的金属外壳因漏电而发生触电事故;
(2)由图可知,当开关S闭合、开关S0断开时,只有R2工作,
由电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知,电路的电阻最大,饮水机的功率最小,处于保温状态,
由P=

U2
R
可得,电阻R2的阻值:
R2=
U2
P保温
=
(220V)2
40W
=1210Ω;
(3)一满热水箱中水的体积:
V=2L=2dm3=2×10-3m3,
由ρ=
m
V
可得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg,
水所需吸收热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(95℃-20℃)=6.3×105J,
由η=
Q吸
W
×100%可得,消耗的电能:
W=
Q吸
η
=
6.3×105J
90%
=7×105J,
由P=
W
t
可得,需要的加热时间:
t′=
W
P加热
=
7×105J
400W
=1750s.
答:(1)应该选用三孔插座,为了防止电热饮水机的金属外壳因漏电而发生触电事故;
(2)R2的阻值为1210Ω;
(3)将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要1750s.

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