Question

电热加湿器靠电流的热效应工作。某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如图所示。电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度。当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中。

工作电压220V

工作频率50Hz

最大运行功率40W

储水箱容量2.4L

尺寸高315mm，底部直径168mm

满水工作时间高气雾量10h，低气雾量24h

(1)当气雾调节器R₂的滑片移到最左边时，加湿器以最大运行功率工作，求电热丝R₁的电阻值；

(2)如果加热仓内冷水的温度为20°C，用最大运行功率工作，经过5min36s，水沸腾产生蒸气，求加热仓中水的体积；[电热丝R₁产生的热量全部被水吸收。环境为标准大气压]

(3)当滑片移到最右端时，气雾调节器R₂的阻值为605Ω，加湿器以最低气雾量工作，求此时电热丝R₁的电功率是多少瓦？

Answer

(1)1210Ω；(2)40cm3；(3)17.8W

【解析】

(1)当气雾调节器R2的滑片移到最左边时时，气雾调节器R2被短路，只有电热丝R1工作，加湿器的功率最大，由可得电热丝R1的阻值

(2)以最大运行功率工作

电热丝R1产生的热量

因电热丝R1产生的热量全部被水吸收，所以水吸收的热量

标准大气压下水的沸点为100°C，由可得水的质量

由可得加热仓中水的体积

(3)当滑片移到最右端时，气雾调节器R2的最大阻值与电热丝R1串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流

此时电热丝R1的电功率

答：(1)电热丝R1的电阻值是1210Ω；

(2)加热仓中水的体积是40cm3；

(3)此时电热丝R1的电功率是瓦17.8W。