Question

【題目】小明家的電熱飲水機，有加熱和保溫兩種工作狀態，如圖飲水機熱水箱內水溫達到92 ℃時開關S1自動斷開，處于保溫狀態；當水溫降至一定溫度t時，S1又閉合重新加熱。飲水機的銘牌數據如下表：

(1)求電阻R1的阻值。

(2)求正常加熱時通過飲水機的電流。

(3)在無人取水情況下，飲水機重新加熱一次的時間為5 min。加熱一次消耗的電能是多少？重新加熱前的水溫t是多少？[不計能量損失，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]

Answer 1

【答案】(1)1 210 Ω；(2)2 A；(3)76.3 ℃

【解析】（1）由電路圖知道保溫時，R1 直接接在電源上，根據P=U2R，解得電阻R1的阻值：R1 =U2/P保＝2202/40＝1210Ω；

（2）正常加熱時，由P加 =UI，解得通過飲水機的電流：I=P加/U＝440/220=2A

（3）加熱一次消耗的電能：W=P加t=440W×5×60s=1.32×105 J，

根據W=cm（t0 -t）知道，（92℃-t）=1.32×105 J/（4.2×103 J/（kg℃）×2kg），解得重新加熱前的水溫：t=76.3℃