问题
问答题
如左图是一台常用的电热饮水机，下表是它的铭牌数据，如图是它的电路原理图，其中S是温控开关，R1是定值电阻，R2是加热电阻．当S闭合时，饮水机处于加热状态；当S断开时，饮水机处于保温状态
| 水桶容量 | 20L |
| 热水箱容量 | 1L |
| 额定电压 | 220V |
| 加热功率 | 440W |
| 保温功率 | 40W |
（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃．需用时14min[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]．求此加热过程中：①水吸收的热量；②饮水机的加热效率．
（3）求电阻R1的阻值（保温功率是指整个电路消耗的功率）．
答案
（1）由表信息可知：
饮水机正常工作时电路中的电流：
I=
=P U
=2A．440W 220V
（2）热水箱中的水质量：
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
水吸收的热量：
Q吸=cm（t2-t1）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（90℃-20℃）=2.94×105J
电流做的功：
W=Pt=440W×14×60s=3.696×105J，
∵该电路是纯电阻电路
∴Q放=W
饮水机的加热效率：
η=
×100%=Q吸 W
×100%≈79.5%．2.94×105J 3.696×105J
（3）当S闭合时，饮水机处于加热状态
R2=
=U2 P加热
=110Ω(220V)2 440W
当S断开时，饮水机处于保温状态
P保温=
=U2 R总
=40W(220V)2 R1+R2
所以R1=1100Ω．
答：（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是2A；
（2）水吸收的热量为2.94×105J；饮水机的加热效率约为79.5%；
（3）电阻R1的阻值为1100Ω．