Question

【題目】如圖所示是一種電熱水龍頭和它的電路簡圖．旋轉手柄可使扇形開關S同時接觸兩個相鄰觸點，從而控制流出的水為冷水、溫水或熱水．已知R1、R2是電熱絲，R2=55Ω，溫水檔的電功率是2.2kW．求：
（1）當流出水為溫水時，接入電阻的值；
（2）當流出水為溫水時，該水龍頭1min消耗的電能若由燃油燃燒提供，所需燃油的質量；（燃油的熱值為4.4×107 J/kg）
（3）若該水龍頭1min能放出約1kg的溫水，效率為84%，則溫水升高的溫度．

Answer 1

【答案】
（1）解：由P=UI= 可得，流出水為溫水時接入電阻的值：

R= = =22Ω

（2）解：當流出水為溫水時，由P= 可得，該水龍頭1min消耗的電能：

W=Pt=2200W×60s=1.32×105J，

由題意可知，燃油燃燒釋放的熱量：

Q放=W=1.32×105J，

由Q放=mq可得，所需燃油的質量：

m= = =0.003kg=3g

（3）解：由η= ×100%可得，水吸收的熱量：

Q吸=ηW=84%×1.32×105J=110880J，

由Q吸=cm△t可得，溫水升高的溫度：

△t= = =26.4℃．

【解析】（1）知道溫水檔的電功率，根據P=UI= 求出流出水為溫水時接入電阻的值；（2）當流出水為溫水時，根據W=Pt求出該水龍頭1min消耗的電能，也是燃油燃燒釋放的熱量，根據Q放=mq求出所需燃油的質量；（3）根據η= ×100%求出水吸收的熱量，利用Q吸=cm△t求出溫水升高的溫度．