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表的参数和如图所

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表的参数和如图所示的电路原理图．求：（1）当S闭合、S0断开时，饮水机处于什么状态？（“加热”或“保温”）．（2）求电阻R1，R2的阻值．（3）若将水箱内装满20℃的水，需要工作25min才能加热到75℃．求加热过程中水吸收的热量和该电热饮水机的加热效率． 热水箱容积 2L 额定电压 220V 加热时功率 440W 保温时功率 40W

Answer 1

（1）温控开关S₀断开时，只有电阻R₂接入电路，热水器功率小于开关S₀闭合时两电阻并联时的功率，因此饮水机处于保温状态．
（2）只用电阻R₂接入电路时，饮水机处于保温状态，
电阻R₂的阻值R₂=

U 2 额

P保温

=

(220V)2

40W

=1210Ω，
电阻R₁、R₂并联时，饮水机处于加热状态，
∵P₁=P_加热-P_保温=440W-40W=400W，
∴电阻R₁=

U 2 额

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（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（75℃-20℃）=4.62×10⁵J，
电流做的功：
W=Pt=440W×25×60s=6.6×10⁵J，
饮水机的加热效率：
η=

Q吸

W

×100%=

4.62×105J

6.6×105J

×100%=70%．
答：（1）当S闭合、S₀断开时，饮水机处于保温状态．
（2）电阻R₁，R₂的值分别为121Ω、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%．