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如图甲是某学校使用的电开水器铭牌,图乙是其电路原理图(R1、R2 都是加热电阻)...

如图甲是某学校使用的电开水器铭牌,图乙是其电路原理图(R1R2 都是加热电阻)。水箱装满 20℃的水后连续正常 加热 20min,水的温度由 20℃升高到 50℃.已知ρ1.0×103kg/m3c 4.2×103J/kg•℃)。求:

(1)加热过程中开关 S 应与_____(选填ab)接触,求出此过程水吸收的热量______

(2)此加热过程中电开水器的消耗的电能____

(3)R2 的阻值_____

 

a 6.3×106 J 6.6×106 J 39.6Ω 【解析】 (1)由乙图知道,开关S接a时,只有电热丝R1 接入电路,此时电开水器处于加热状态; 由知道,水的质量 m水=ρ水V=1.0×103 kg/m3 ×50×10-3 m3 =50kg 水吸收的热量 Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg•℃)×50kg×(50℃-20℃)=6.3×106 J (2)根据题意知道,加热过程电开水器消耗的电能 W=Pt=5500W×20×60s=6.6×106 J (3)由知道,R1的阻值 开关S接b时,电热丝R1 和R2 串联接入电路,此时电开水器处于保温状态,其保温功率为P保温=1000W;由知道,电路总电阻 由串联电路电阻的特点知道,R2 的阻值 R2 =R总-R1 =48.4Ω-8.8Ω=39.6Ω 答:(1)加热过程中开关 S 应与a接触,此过程水吸收的热量6.3×106 J; (2)此加热过程中电开水器的消耗的电能6.6×106 J; (3)R2 的阻值39.6Ω。  
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