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核心提示(1)由电路图可知,开关闭合时,电路为R2的简单电路,饮水机处于加热状态,由P=UI可得,正常工作时的电流:I=P加热U=440W220V=2A,由I=UR可得,电阻R2的阻值:R2=UI=220V2A=110Ω;(2)热水箱中水的体积:V

(1)由电路图可知,开关闭合时,电路为R2的简单电路,饮水机处于加热状态,

由P=UI可得,正常工作时的电流:

I=

P加热
U
=
440W
220V
=2A,

由I=

U
R
可得,电阻R2的阻值:

R2=

U
I
=
220V
2A
=110Ω;

(2)热水箱中水的体积:

V=1L=1×10-3m3,

由ρ=

m
V
可得,水的质量:

m=ρV=1.0×103×kg/m3×1×10-3m3=1kg,

水吸收的热量:

Q吸=cm(t-t0)

=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(90℃-20℃)

=2.94×105J;

(3)理论上水吸收的热量和消耗的电能相等,

由Q吸=W=Pt可得,需要的加热时间:

t′=

Q吸
P
=
2.94×105J
440W
≈668.2s;

(4)在实际上烧开水时,水在吸收热量时也向空气中散热,存在热损失,也可能电压低于220V,会造成实际加热时间的延长.

答:(1)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是2A,电阻R2的阻值为110Ω;

(2)将热水箱中的水从20℃加热到90℃.此加热过程中水吸收的热量为2.94×105J;

(3)在额定电压下,要放出这些热量,该电热水壶理论上需要工作668.2s;

(4)存在热损失或电源电压低于220V.

 
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