Question

11．如圖為小明同學(xué)家安裝的“電熱水龍頭”及其加熱電路原理圖，該水龍頭的相關(guān)參數(shù)如表

額定功率	額定電壓	最大出水量	安全措施
熱水3.0kW 溫水2.2kW	220V	2kg/min	水電分離高靈敏度熱熔斷器

（1）旋鈕開關(guān)置于檔位2時(shí)，水龍頭放出的水是溫（選填“冷”、“溫”或“熱”）水，此時(shí)，水龍頭的工作電流是多大？
（2）以最大出水量放熱水時(shí)，水龍頭能將水溫提高18℃，該水龍頭的電熱效率是多少？（c_水=4.2×10³J/kg•℃）

Answer 1

分析 （1）當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí)，只有電阻R₁接入電路，電路電阻最大，功率最小，結(jié)合表格中熱水、溫水功率判斷放出的是溫水還是熱水；
（2）由最大出水量可知每分鐘流出水的質(zhì)量，知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；又知道熱水功率，利用W=Pt求消耗的電能，利用效率公式求此時(shí)該水龍頭的電熱效率．

解答 解：（1）當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí)，只有電阻R₁接入電路，電路電阻最大，功率最小，可見(jiàn)此時(shí)放出的是溫水；
（2）取t=1min，則水的質(zhì)量m=2kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×18℃
=1.512×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，消耗的電能：
W=Pt=3000W×60s=1.8×10⁵J，
此時(shí)該水龍頭的電熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.512×1{0}^{5}J}{1.8×1{0}^{5}J}$×100%=84%．
答：（1）溫；
（2）該水龍頭的電熱效率是84%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式和吸熱公式、電功公式、效率公式的應(yīng)用，根據(jù)表格得出有用的信息是關(guān)鍵．