(8分)如图a是我们教室用的饮水机,它的铭牌上标有:额定电压220W,加热功率550W,架势到85℃﹣95℃.内部电路图可简化图b,把它接在教室的电路中,正常工作时保温状态的电流是0.2A,求:
(1)保温时饮水机的电功率是多少?
(2)当它处于加热状态时,若消耗的电能全部转化为内能被水吸收,它使热水罐中0.5kg,20℃的水的温度升高到90℃,要消耗多少电能?已知水的比热容是4.2×103J/Kg•℃).
(3)电阻R1的值是多少?
(4)若冬季的加热时间与保温时间之比是1:5,求冬季每小时它消耗多少电能?
(1)保温时饮水机的电功率是44W;
(2)消耗1.47×105J的电能;
(3)电阻R1的值是88Ω;
(4)若冬季的加热时间与保温时间之比是1:5,求冬季每小时它消耗的电能为4.62×105J.
题目分析:(1)保温时饮水机的电功率:P=UI=220V×0.2A=44W;
(2)消耗的电能:W=Q=cm△t=4.2×103J/kg•℃×0.5kg×(90℃﹣20℃)=1.47×105J.
(3)∵P=UI,I=,
∴R1==
=88Ω;
(4)若冬季的加热时间与保温时间之比是1:5,则冬季工作一小时,加热时间为h,保温时间为
h,则冬季每小时消耗的电能:
W′=W1+W2=P加热t1+P保温t2=550W××3600s+44W×
×3600s=4.62×105J.