问题描述:
如图所示,是某种饮水机的电路图.饮水机上有“加热”和“保温”两个挡位.[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
(1)开关S接哪一档(“1”或“2”)时为保温档,并说明理由.
(2)在额定电压下饮水机在“加热”和“保温”时,电路消耗的功率分别为500W、22W.求R1和R2的电阻.(不考虑温度对电阻阻值的影响)
(3)该饮水机额定电压下“加热”200s,刚好使0.8kg的水从65℃加热到90℃,求饮水机“加热”时的效率.
最佳答案:
已知:P热=500W? P温=22W? t=200s? m=0.8kg? T0=65℃T=90℃c=4.2×103J/(kg?℃)
求:R1=?R2=?η=?
(1)当开关S接1时,电路中只有R1,此时功率为P=
U2 |
R1 |
当开关S接2时,电路中R1和R2串联,此时功率为P=
U2 |
R1+R2 |
所以当开关S接2时,饮水机处于“保温”挡位.
(2)∵P=
U2 |
R |
又∵饮水机在“加热”时,P热=500W,
∴R1=
U2 |
P热 |
(220V)2 |
500W |
又∵饮水机在“保温”时,P温=22W,
∴R总=
U2 |
P温 |
(220V)2 |
22W |
R2=R总-R1=2200Ω-96.8Ω=2103.2Ω.
(3)∵P=
W |
t |
∴W=P热t=500W×200s=1×105J,
Q=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×0.8kg×(90℃-65℃)=8.4×104J,
η=
Q |
W |
8.4×104J |
1×105J |
答:(1)当开关S接2时,饮水机处于“保温”挡位;
(2)R1、R2的阻值分别为96.8Ω和2103.2Ω;
(3)饮水机“加热”时的效率为84%.
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