Question

小波班上有一台饮水机，它的铭牌如下表，工作电路如图所示，S是温控开关，可以自动控制饮水机的加热或保温状态．

热水箱容量	1.5L
额定电压	220V
加热功率	550W

（1）将2kg的水从25℃加热到85℃，水吸收的热量是多少？[c_水=4.2×10³J/]
（2）若在保温状态下，饮水机消耗的功率是44W，则R₂的阻值是多少？
（3）饮水机在加热状态下将2kg的水从25℃加热到85℃时正常工作了20min，则饮水机消耗的电能是多少？饮水机的效率为多少？

Answer

（1）知道水的质量、比热容、初温和末温，根据公式Q吸=cm（t-t）求出水吸收的热量；
（2）由电路图可知，温控开关断开时，电路为R2的简单电路，此时电路中的总电阻最大，电功率最小，饮水机处于保温状态，根据P=求出R2的阻值；
（3）根据W=Pt求出加热时20min消耗的电能，水吸收的热量和消耗电能的比值即为饮水机的效率．
【解析】
（1）水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t）
=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（85℃-25℃）=5.04×105J；
（2）由P=可得，R2的阻值：
R2===1100Ω；
（3）饮水机加热20min消耗的电能：
W电=P加热t=550W×20×60s=6.6×105J，
饮水机的效率：
η=×100%=×100%≈76.36%．
答：（1）将2kg的水从25℃加热到85℃，水吸收的热量是5.04×105J；
（2）R2的阻值是1100Ω；
（3）饮水机消耗的电能是6.6×105J，饮水机的效率约为76.36%．