(1)在加热状态下,饮水机正常工作时的功率为550W,电压为220V,
根据P=UI可得,此时电路中的电流:
I=
=P加热 U
=2.5A;550W 220V
(2)热水罐中的水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×0.6kg×(93℃-18℃)=1.89×105J,
消耗的电能:
W=Pt=550W×360s=1.98×105J,
该饮水机加热状态时的效率:
η=
×100%=Q吸 W
×100%≈95.5%;1.89×105J 1.98×105J
(3)由电路图可知,开关S1断开时,R1、R2串联,饮水机处于保温状态,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴电路中的电流:
I=
,U
R1+R2
饮水机的保温功率:
P保温=I2R2=(
)2R2=U
R1+R2
,
U2R2
(R1+R2)2
当开关S1闭合时,电路为R1的简单电路,饮水机处于加热状态,
P加热=
,U2 R2
∵饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的四分之一,
∴P加热=4P保温,即
=4U2 R2
,
U2R2
(R1+R2)2
解得:R1:R2=1:1.
答:(1)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是2.5A;
(2)热水罐中的水吸收的热量为1.89×105J,该饮水机加热状态时的效率为95.5%;
(3)如果要使饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的四分之一,则R1与R2的比值为1:1