小明家新添了一台电热饮水机,其铭牌如下表所示.如图是饮水机简化电路的示意图,其中S是用感温材料制造的温控开关,R1是电阻

小明家新添了一台电热饮水机,其铭牌如下表所示.如图是饮水机简化电路的示意图,其中S是用感温材料制造的温控开关,R1是电阻,R2是供加热的电阻丝.
额定电压220V环境温度10℃~38℃
额定频率50Hz环境湿度≤90%
加热功率550W耗电量0.8kW•h/24h
制热水能力≥90℃•5L/h防触电类Ⅰ类
(1)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是多大?
(2)正常工作时,该饮水机将0.6kg、18℃的水加热至93℃,需6min.用这些数据及题目中的信息,计算该饮水机加热状态时的效率.〔水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)〕
(3)加热状态开关S是断开还是闭合?用电热饮水机对水加热,比用炉子对水加热有什么优点?
jeans2358 1年前 已收到1个回答 举报

duanwenjian 果实

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解题思路:(1)由表中数据可知加热功率,根据P=UI求出工作电流;
(2)知道水的质量和温度的变化以及比热容,根据Q=cm(t-t0)求出水吸收的热量,根据W=Pt求出消耗的电能,利用η=
Q
W
×100%求出该饮水机加热状态时的效率;
(3)饮水机的加热功率大,电压一定,由P=
U2
R
可知加热电阻较小,判断开关S闭合前后的电阻关系即可得出答案;从方便和无污染方面说明饮水机比用炉子对水加热的优点.

(1)由P=UI可得,在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流:
I=
P加热
U=[550W/220V]=2.5A;
(2)水吸收的热量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.6kg×(93℃-18℃)=1.89×105J,
饮水机工作6min消耗的电能:
W=Pt=550W×6×60s=1.98×105J,
该饮水机加热时的效率:
η=
Q吸
W×100%=
1.89×105J
1.98×105J≈95.5%;
(3)当开关S闭合时,电路为R2的简单电路,此时电路中的电阻最小,
由P=
U2
R可知,电压一定时,饮水机的功率最大,处于加热状态;
饮水机比用炉子对水加热的优点:对水加热方便;效率高,无污染.
答:(1)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是2.5A;
(2)该饮水机加热状态时的效率为95.5%;
(3)加热状态开关S是闭合的;用电热饮水机对水加热比用炉子对水加热的优点:对水加热方便,效率高,无污染.

点评:
本题考点: 电功与热量的综合计算.

考点点评: 本题考查了电功与热量的综合计算,涉及到电功率公式、吸热公式、电功公式和效率公式的应用以及饮水机加热的优点,关键是能从表格中获得有用的信息.

1年前

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