如图*是电热水龙头,即开即热、冷热兼用.如图乙是它的电路原理图,R1、R2为电热丝,通过旋转手柄带动开关S在1...
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问题详情:
如图*是电热水龙头,即开即热、冷热兼用.如图乙是它的电路原理图,R1、R2为电热丝,通过旋转手柄带动开关S在1、2、3之间接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间的切换.开关处于位置2时,它放出的是温水.它的有关技术参数如下表.请回答下列问题:
额定 功率 | 温水 | 2.2kW |
热水 | 2.8kW | |
额定电压 | 220V | |
额定频率 | 50Hz |
(1)电热丝R1的阻值.
(2)如果进水口的水温是14℃,水龙头1min流出1kg的水,放出热水的水温能达到50℃.这些水吸收的热量等于完全燃烧多少天然气所放出的热量[已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)、天然气的热值为4.2×107J/m3].
(3)流出1kg热水的过程中,该水龙头的电热效率.
【回答】
解:
(1)当开关处于位置2时,只有电阻R1接入电路,电路电阻最大,功率最小,可见此时放出的是温水;由表格可知:温水功率P温水=2.2kW=2200W,
由P=得:R1===22Ω;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm△t
=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(50℃﹣14℃)
=1.512×105J,
(3)热水功率P=2.8kW=2800W,
由P=得:消耗的电能W=Pt=2800W×60s=1.68×105J,
此时该水龙头的电热效率:
η=×100%=×100%=90%.
答:(1)电热丝R1的阻值22Ω;
(2)水吸收的热量为1.512×105J,
(3)该水龙头的电热效率是90%.
【点评】本题考查了电功率公式和电功公式、效率公式和吸热公式的综合应用,能从电路图中得出开关处于不同位置时热水器的档位.
知识点:焦耳定律
题型:计算题
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