问题 计算题

开学时小明和同学去商店为班上购一台饮水机,售货员给他们一份××牌饮水机的宣传资料,其内容如图所示。

工作电路如图所示,S0是温控开关,可以自动控制饮水机的加热和保温状态。试问:

(1)请分析说明温控开关闭合时,饮水机处于加热还是保温状态。

(2)R2的阻值是多少?

(3)小明估计当时的水温为20℃,当饮水机将水从20℃烧开需要吸收多少热量?需要多长时间?[c=4.2×103J/(kg·℃)。气压为1标准大气压,热量全部被水吸收]

(4)根据上面计算结果,请你对上述宣传资料中有关“饮水机的优点”的内容作出客观评价,给消费者一条有益的建议。

答案

解:

(1)S0断开时,P1=U2/R2;S0闭合时,P2=U2/R

∵R1和R2的并联∴R<R2

∴P1<P2

则温控开关S0闭合时处于加热状态

(2)保温时:P保温=U2/R2,R2=U2/P保温=(220V)2/44W=1100Ω

(3)水烧开需要吸收热量Q=cm(t-t0)=cρV(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.0×103kg/m3×1×10-3m3×(100℃-20℃)=3.36×105J,需要加热时间

(4)经计算,即使该饮水机的热效率为100%,也不可能在3分钟内将一箱水烧开,其省时的说法没有科学依据。建议消费者在购买产品时不能轻易相信宣传资料。

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