Question

【题目】如图所示，是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌，暖奶器具有加热、保温双重功能，当双触点开关连接触点1和2时为关闭状态，连接触点2和3时为保温状态，连接触点3和4时为加热状态(温馨提示：最适合宝宝饮用的牛奶温度为40)

(1)求电阻R2的阻值；

(2)把400g牛奶从20加热到40，求牛奶所吸收的热量（c牛奶=4.0×103J/(kg·)）

(3)如图所示，是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图象，求暖奶器在加过程中的热效率.(结果保留到小数点后一位)

Answer 1

【答案】（1）242Ω（2）3.2×104J（3）72.7％

【解析】

（1）由题意可知，当S接“2、3”时，电路为R1的简单电路，调奶器处于保温状态；

当接“3、4”时，电路为R1、R2并联，奶器处于加热状态，

因电路中的总功率等于各用电器功率之和，

所以，R2的电功率：

P2=P加热-P保温=220W-20W=200W，

由P=可得，电阻R2的阻值：

R2===242Ω；

（2）牛奶从20℃加热到40吸收的热量：

Q=cm(tt0)= 4.0×103J/(kg·℃)0.4kg(4020)= 3.2×104J;

（3）由图像可知，加热时间为t=200s，加热过程消耗的电能：W=Pt=220W200s=44000J,

则暖奶器在加过程中的热效率：=100=10072.7％.