Question

為了解決老師們在辦公時的飲水問題，學校新進了一批臺式溫熱飲水機，其銘牌如下表所示。右圖是飲水機的簡化電路圖，S是用感溫材料制成的溫控開關，R_{1是電阻，R2是供加熱用的電阻絲。請計算：}

額定電壓	220v	環(huán)境溫度	10℃～38℃
額定頻率	50Hz	環(huán)境濕度	≤90%
加熱功率	550W	耗電量	0.8kW.h/24h
制熱水能力	≥90℃ 5L/h	防觸電類別	I類

1. 再加熱狀態(tài)下，飲水機正常工作時電路中的電流是多大？　　

2. 正常工作時，該飲水機將熱水罐中0.6kg、18℃的水加熱到93℃，用時6min。則該飲水機的加熱狀態(tài)時熱效率為多少？

3. 如果要使R2在保溫狀態(tài)時的功率是加熱時的功率的一半，R1和R2的比值是多少？

Answer 1

答案：（1）飲水機正常工作時的電壓為220V，加熱功率為550W，
根據(jù)P=UI可得，電路中的電流：
I=

P

U

=

550W

220V

=2.5A；
（2）水吸收的熱量：
Q吸=cm（t-t0）
=4.2×103J/kg?℃×0.6kg×（93℃-18℃）
=1.89×105J，
加熱6min消耗的電能：
W=Pt=550W×6×60s=1.98×105J，
飲水機加熱狀態(tài)時的效率：
η=

Q吸

W

×100%=

1.89×105J

1.98×105J

×100%≈95.45%．
答：（1）加熱狀態(tài)下，飲水機正常工作時電路中的電流是2.5A；
（2）該飲水機加熱狀態(tài)的效率約為95.45%．