小明家中新購置了一台掛式電熱水器，他查看了電熱水器説明書後，將電熱水器內部電路結構簡化成如圖所示電路圖，該熱水...
來源：國語幫 2.03W
問題詳情：
小明家中新購置了一台掛式電熱水器，他查看了電熱水器説明書後，將電熱水器內部電路結構簡化成如圖所示電路圖，該熱水器設有高，中，低三檔，電熱絲R1=50Ω，電熱絲R2=242Ω，電熱轉化效率為84%，水的比熱容為4.2×103J/（kg•℃），求：
（1）高温檔的加熱功率；
（2）用低温檔將22kg水從20℃加熱到60℃需要的時間；
（3）如果改用無煙煤，將第（2）中22kg水從20℃加熱到60℃需要燃燒無煙煤0.5kg，求加熱效率為多少？（無煙煤熱值為3.4×107J/kg）
【回答】
（1）1168W； （2）2.2×104s； （3）21.7%
【詳解】
（1）由電路圖可知，當三個開關都閉合時，R1與R2並聯，電路的總電阻最小，電源電壓一定，由
可知，此時電路的總功率最大，熱水器處於高温檔，所以高温檔的加熱功率：
；
（2）將22kg水從20℃加熱到60℃吸收的熱量：
，
由電路圖可知，閉合S、S2時，只有R2連入電路中，電路中電阻最大，功率最小，熱水器處於低温檔，功率為：
，
電熱轉化效率為84%，即
，
所以加熱時間：
．
（3）燃燒無煙煤0.5kg，釋放的熱量為：
加熱效率為：
．
知識點：焦耳定律
題型：計算題
