试题

下表为某饮水机铭牌的部分参数，其内部简化电路如图所示．当S闭合，S₁断开时，饮水机处于保温状态，当S、S₁同时闭合时，饮水机处于加热状态．求：[C_水=4.2×l0³J/kg·℃]

额定电压	220V
额定功率	加热	1000W
	保温	44W
热水器的容量	2L

（1）饮水机保温状态下正常工作时的电流．
（2）饮水机保温50min消耗的电能．
（3）若不计热损耗，该饮水机将2L的水从30℃加热至98℃，需要多长时间？

解：（1）由表格数据可知，饮水机保温状态下的功率为44W，
根据P=UI可得，正常工作时的电流：
I=

P

U

=

44W

220V

=0.2A；
（2）饮水机保温50min消耗的电能：
W=Pt=44W×50×60s=1.32×10⁵J；
（3）2L水的体积：
V=2L=2dm³=2×10^-3m³，
根据ρ=

m

V

可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
水吸收的热量：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg·℃）×2kg×（98℃-30℃）=5.712×10⁵J，
不计热损耗时，消耗的电能和水吸收的热量相等，
根据W=Pt可得，加热时间：
t₁=

Q

P加热

=

5.712×105J

1000W

=571.2s．
答：（1）饮水机保温状态下正常工作时的电流为0.2A；
（2）饮水机保温50min消耗的电能为1.32×10⁵J；
（3）若不计热损耗，该饮水机将2L的水从30℃加热至98℃，需要571.2s．
解：（1）由表格数据可知，饮水机保温状态下的功率为44W，
根据P=UI可得，正常工作时的电流：
I=

P

U

=

44W

220V

=0.2A；
（2）饮水机保温50min消耗的电能：
W=Pt=44W×50×60s=1.32×10⁵J；
（3）2L水的体积：
V=2L=2dm³=2×10^-3m³，
根据ρ=

m

V

可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
水吸收的热量：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg·℃）×2kg×（98℃-30℃）=5.712×10⁵J，
不计热损耗时，消耗的电能和水吸收的热量相等，
根据W=Pt可得，加热时间：
t₁=

Q

P加热

=

5.712×105J

1000W

=571.2s．
答：（1）饮水机保温状态下正常工作时的电流为0.2A；
（2）饮水机保温50min消耗的电能为1.32×10⁵J；
（3）若不计热损耗，该饮水机将2L的水从30℃加热至98℃，需要571.2s．