问题
计算题
如图所示是家庭、宾馆常用的电热水壶及其电路原理图。电热水壶最多能装1L的水，有加热和保温两个档，定值电阻R1的阻值为2156Ω，电热丝R2的阻值为44Ω。
（1）开关S1、S2分别处于什么状态时，电热水壶处于加热状态？此时电热水壶的电功率是多少？
（2）在1标准大气压下将一壶30℃的水烧开需要5分钟。则烧开这壶水消耗的电能是多少？在这次烧水中，电能转化为热的效率是多少？
答案
解：
（1）S1、S2都闭合时，电热水壶处于加热状态。 P=U2/R=（220V）2/44Ω=1100W；
（2）W=Pt=1100W×300s=3.3×105J，W总=3.3×105J ，m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg，W有=Q吸=Cm△t=4.2×103J/kg℃×1kg×（100℃-30℃）=2.94×105J，η= W有/ W总=2.94×105J/3.3×105J=89%。