罗婷是班上的生活委员，细心的她发现教室里的饮水机有加热和保温两个档位，但加热功率模糊不清，如表所示，请你帮她一起完成以下问题．[已知c水=4.2×103J/（kg℃）]水桶容量20L水箱水量

Question

罗婷是班上的生活委员，细心的她发现教室里的饮水机有加热和保温两个档位，但加热功率模糊不清，如表所示，请你帮她一起完成以下问题．[已知c_水=4.2×10³J/（kg℃）]

水桶容量	20L
水箱水量	1kg
额定电压	220V
加热功率
保温功率	50W

（1）在7min内饮水机把热水箱中20℃的冷水加热到90℃，水要吸收多少热量？
（2）该饮水机的电路图如图所示，并求出饮水机的加热功率？
（3）该饮水机的热效率是多少？

Answer 1

（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg℃）×1kg×（90℃-20℃）=2.94×10⁵J；
（2）由P=(U2)/(R)可知，当开关S₁、S₂都闭合时，电路处于加热状态，则饮水机的加热功率：
P=(U2)/(R)=((220V)2)/(60.5Ω)=800W；
（3）把热水箱中20℃的冷水加热到90℃时消耗的电能：
W=Pt=800W×7×60s=3.36×10⁵J；
饮水机的热效率：
η=(Q吸)/(W)×100%=(2.94×105J)/(3.36×105J)×100%=87.5%．
答：（1）在7min内饮水机把热水箱中20℃的冷水加热到90℃，水要吸收的热量为2.94×10⁵J；
（2）饮水机的加热功率为800W；
（3）该饮水机的热效率是87.5%．