Question

电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），从说明书上收集到如下表的参数和如图

Answer 1

（1）当S0断开时，只有R2连入电路；当S0闭合时，R1、R2均被连入电路，且为并联．
两种情况相比，当S0断开时电路电阻大，饮水机的工作电流较小，根据P=UI可知，此时饮水机消耗的电功率也较小．故当S0断开时饮水机处于保温状态．
（2）R2的阻值为R2=
U2
P保温
=
(220V)2
40W
=1210Ω；
电阻R1工作时的功率P1=P加热-P保温=440W-40W=400W；
电阻R1=
U2
P1
=
(220V)2
400W
=121Ω；
（3）水箱中的水质量：
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm（t2-t1）=4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（75℃-20℃）=4.62×105J，
电流做的功：
W=P加热t=440W×25×60s=6.6×105J，
∵该电路是纯电阻电路，
∴Q放=W，
饮水机的加热效率：
η=
Q吸
W
×100%=
4.62×105J
6.6×105J
×100%=70%．
答：（1）当S0断开时，饮水机处于保温状态；
（2）电阻R1的阻值为121Ω；电阻R2的阻值1210Ω；
（3）加热过程中水吸收的热量为4.62×105J，该电热饮水机的加热效率为70%．