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市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能。下图是某电热水壶的电路简图

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市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能。下图是某电热水壶的电路简图，开关K接通后，开关S自动与触点a、b接通，热水壶开始烧水；当壶内水温达到100^oC时，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，水壶进入保温状态。已知电源电压为220V，电阻R₁=50Ω，这种水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍，水的比热容c=4.2x10³J/(kg.^oC)，R₁、R₂电阻不受温度影响。求：

(1)将1kg初温为35^oC的水加热到100^oC需要吸收多少热量?

(2)电阻R₂的阻值。

(3)在晚上用电高峰期将1kg初温为35^oC的水加热到100^oC需用时300s，若加热效率为91%，则晚上用电高峰期的实际电压为多少?

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1条回答

洪老师 (最佳回答者)

2020-10-20 14:32

【解析】
(1)初温为35^oC水加热到100^oC，温度的变化量为
吸收的热量是：
(2)由题意可知，开关S自动与触点a、b接通时R₁与R₂并联，电热水壶处于加热状态，得加热时电功率为
P_加热=P₁+P₂
开关S自动与a、b断开，并与触点c接通时，电路变为R₂的简单电路，电热水壶处于保温状态，得保温时电功率为
P_保温=P₂
水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍，即P_加热=5P_保温得
P_加热=P₁+P₂=5P₂
即
P₁=4P₂
而
电阻R₁=50Ω，根据P₁=4P₂ 可算出电阻R₂为
(3)初温为35^oC的水加热到100^oC，温度变化量为

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