如图所示是某种电热饮水机的简化电路示意图,R1和R2都是对水加热的加热电阻丝,吹水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控

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  • (1)热水箱装满水时水的体积:

    V=2L=2dm3=0.002m3

    由ρ=[m/V]可得,水的质量:

    m=ρV=1.0×103kg/m3×0.002m3=2kg;

    (2)在加热状态下正常工作21min电阻丝放出的热量:

    Q=W=P加热t=500W×21×60s=6.3×105J,

    由题意可知,水吸收的热量:

    Q=Q=6.3×105J,

    由Q=cm△t可得,这些热量可使水升高的温度:

    △t=

    Q吸

    cm=

    6.3×105J

    4.2×103J/(kg•℃)×2kg=75℃;

    (3)开关S闭合时,电路为R1的简单电路,饮水机处于加热状态,

    由P=

    U2

    R可得,R1的阻值:

    R1=

    U2

    P加热=

    (220V)2

    500W=96.8Ω;

    开关S断开时,两电阻丝串联,饮水机处于保温状态,则电路中的总电阻:

    R=

    U2

    P保温=

    (220V)2

    50W=968Ω,

    因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

    所以,R2=R-R1=968Ω-96.8Ω=871.2Ω.

    答:(1)热水箱装满水时,热水箱内水的质量是2kg;

    (2)在加热状态下正常工作21min,电阻丝放出的热量是6.3×105J;这些热量可使水升高的温度是75

    (3)电阻R1和R2的阻值各是96.8Ω、871.2Ω.

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