Question

20．如圖是某款電熱飲水機(jī)相關(guān)參數(shù)和電路原理圖（其中S₀是機(jī)內(nèi)自動(dòng)溫控開關(guān)）．若熱水箱中裝有2千克水，加熱使溫度從20℃升高到100℃，吸收的熱量為6.72×10⁵焦，此加熱過程需要30分鐘，則消耗的電能為0.2度；當(dāng)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)，電鍵S₀應(yīng)處于斷開狀態(tài)（選填“斷開”或“閉合”）．[c_水=4.2×10³焦/（千克•℃）]

熱水箱容量	2L
加熱時(shí)功率	400W
額定電壓	220V
保溫時(shí)功率	40W

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量和初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知加熱時(shí)的功率，根據(jù)W=Pt求出30min消耗的電能；
（3）當(dāng)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)，電路中的總功率最小，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電路中的總電阻最大，據(jù)此判斷電鍵S₀的狀態(tài)．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，此加熱過程中消耗的電能：
W=Pt=400×10^-3kW×$\frac{30}{60}$h=0.2kW•h=0.2度；
（3）當(dāng)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)，電路中的總功率最小，
由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電路中的總電阻最大，
由電路圖可知，電鍵S₀斷開時(shí)，電路為R₂的簡(jiǎn)單電路，電路中的總電阻最大．
故答案為：6.72×10⁵；0.2；斷開．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了吸熱公式和電功公式以及電功率公式的靈活運(yùn)用，從表格中獲取有用的信息是關(guān)鍵．