Question

自動飲水機已經普遍用于車站、學校等公共場所，它的簡化電路圖如圖所示， 電熱絲電阻分別為R₁R₂，請根據說明書提供的信息計算（水的密度ρ_水=1×10³ kg/m³，水的比熱容C_水=4.2×10³ J/kg℃）

飲水機參數

熱水溫度：≥90 ℃

熱膽容積：2 L

額定功率：1000 W

保溫功率：40 W

額定電壓：220 V

頻率：50 Hz

（1）如果飲水機處在“加熱”狀態(tài)正常工作時，電熱絲所產生的熱量有80%被水吸收，飲水機的熱膽裝滿水，水溫由20℃加熱到90℃，需用多長時間？

(2)開關斷開時，飲水機處于 狀態(tài)（填“加熱”或“保溫”）

（3）電阻絲R₁的阻值

Answer 1

解（1）設所需時間為t

熱膽內水的質量 m=ρV=2 kg

由

得

（2）保溫

（3）S₁斷開時，飲水機處于保溫狀態(tài)

同理R₁=48.4Ω

R₂=R_總-R₁=1161.6Ω