如下表及图所示,是某电热饮水机说明书的一些数据和电路原理图,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).求:
热水箱容量 | 1L | 加热时功率 | 500W |
额定电压 | 220V | 保温时功率 | 50W |
(1)当开关S闭合,开关S
断开时,饮水机的功率为______w.
(2)R
2的阻值.
(3)若正常工作时,该电热器加热的效率为90%,将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要多长时问?
答案:
分析:(1)由开关的状态可知电路中消耗功率的大小,则可知S断开时饮水机的功率;
(2)已知保温时的功率,且保温时只有R2接入,则由功率公式可求得R2的阻值;
(3)由水的比热公式可求得加热这些水所需要的热量,则由电热器的效率可求得需要消耗的电能,由电功公式可求得加热所需要的时间.
解答:解:(1)当只闭合S时,电路中只有R2接入;而当两开关全闭合时,两电阻并联接入,则总电阻减小,功率大,故两开关全闭合时为热状态,故只有S闭合时为保温状态,由表格中数数可知功率为50W,故答案为:50.
(2)当S断开时,饮水机处于保温状态,所以P保温=50W
由P保温=得:
R2===968Ω;
答:R2的阻值为968Ω.
(3)水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg;
则水升温所吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/kg•℃×1kg×(95℃-20℃)=3.15×105J;
则热水器放出的热量Q放===3.5×105J
则电流所做的功W=Q放=Pt
故加热所用的时间t===700s.
答:加热需要的时间为700s.