Question

【題目】某款能瞬間加熱飲水的直飲機(jī)，可提供冷、溫、熱三種水，適用于學(xué)校、車站等公共場(chǎng)所．直飲機(jī)有5道過濾裝置除去水中雜質(zhì)，可直接飲用的冷水，熱水隨用隨開，它的銘牌如下表所示：
（1）若將直飲機(jī)接入220V的電路中，加熱器的實(shí)際功率是多少？（忽略溫度對(duì)電阻的影響）
（2）直飲機(jī)在額定電壓下工作時(shí)，若熱水的流量是5L/min，不及熱量流失，流過加熱器的水溫會(huì)升高多少？[c水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1.0×103kg/m3]
（3）若想提高直飲機(jī)的加熱速度，把加熱器的功率提高到14kW，在原電路基礎(chǔ)上，應(yīng)怎樣改裝電路？通過計(jì)算說明．

額定電壓380V	加熱器額定功率12kW
凈重100kg	熱水流量4.2﹣﹣5L/min
最大容積100L	開水溫度97﹣﹣98℃

Answer 1

【答案】
（1）若將直飲機(jī)接入220V的電路中，加熱器的實(shí)際功率是4022W；
（2）不及熱量流失，流過加熱器的水溫會(huì)升高34.3℃；
（3）在原電路基礎(chǔ)上，應(yīng)并聯(lián)一個(gè)72.2Ω的電阻
【解析】解答：（1）直飲機(jī)的額定電壓U1=380V； 額定功率P1=12kW=12000W；
則由功率公式可得：直飲機(jī)的電阻 ；
則當(dāng)電壓為220V時(shí)，直飲機(jī)的實(shí)際功率P= ≈4022W；
2）W=Pt=1.2×104×60s=7.2×105J，
由ρ= 可得，m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10﹣3kg=5kg，
W=Q=cm△t，可得
△t= ≈34.3℃，
3）把加熱器的功率提高到14kW，應(yīng)并聯(lián)一個(gè)電阻，
R并= =72.2Ω．
分析： （1）直飲機(jī)的銘牌信息可知直飲機(jī)的額定電壓及額定電流，則由功率公式可求得直飲機(jī)的電阻，再由功率公式可求得直飲機(jī)的實(shí)際功率．（2）直飲機(jī)在額定電壓下工作時(shí)，根據(jù)W=Pt可求得消耗的電能，再利用W=Q=cm△t可求得水溫會(huì)升高度數(shù)．（3）當(dāng)并聯(lián)一個(gè)電阻時(shí)，由P= 可知，加熱器的功率可以提高．
【考點(diǎn)精析】掌握實(shí)際功率的概念是解答本題的根本，需要知道實(shí)際功率（P）：用電器在實(shí)際電壓下的功率．