(1)温控开关应处于断开状态,
理由:当开关处于断开状态时,电路中的电阻最大,通过R1的电流最小,R1的热功率最小.
(2)当开关处于闭合状态时,饮水机处于加热状态,
由公式P1=
得,R1=U2 R1
=U2 P1
=40Ω,(220V)2
1210W
当开关处于断开状态时,饮水机处于保温状态,
R总=
=U2 P2
=1210Ω,(220V)2
40W
R2=R总-R1=1210Ω-40Ω=1170Ω.
(3)P实=
=
U
R1
=1000W,(220V)2
40Ω
由ρ=
得,水的质量:m V
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg,
由公式:P实t×η=cm△t得,
t=
=
c水m△t
P实η
=630s.4.2×103J/(kg?℃)×1.5kg×80℃ 1000W×0.8
答:(1)饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于断开状态;理由是当开关处于断开状态时,电路中的电阻最大,通过R1的电流最小,R1的热功率最小.
(2)R1和R2的电阻值分别是40Ω与1170Ω.
(3)将装满水箱的水从20℃加热至100℃,需要630s.