Question

某中學(xué)為解決同學(xué)們的飲水問題，新購置了一批臺式飲水機(jī)，其銘牌如下表所示。
（1）在加熱狀態(tài)下，飲水機(jī)正常工作時電路中的電流是多大？
（2 ）正常工作時該飲水機(jī)將熱水罐中0.6Kg ，18 ℃的水加熱到93 ℃，用時6 min ．用這些數(shù)據(jù)及題目中的信息，計算熱水罐中的水吸收的熱量和該飲水機(jī)加熱狀態(tài)時的效率。
（3 ）小東和小紅從說明書中看到飲水機(jī)的電路圖，S 是溫控開關(guān)，分析電路可知，當(dāng)S 接通時，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)；當(dāng)S 斷開時，處于保溫狀態(tài)。如果飲水機(jī)在保溫狀態(tài)時的功率是加熱狀態(tài)時功率的一半。那么R₁與R₂的比是什么關(guān)系呢？他們分別進(jìn)行了推導(dǎo)，表達(dá)式如下：小東計算的表達(dá)式是：R₁ /R₂  ＝1/1 ，小紅的計算表達(dá)式是：R₁ /R₂  ＝（-1）/1。
①請你說明小東計算的表達(dá)式中元件R₁的取材規(guī)格。  
②請你指出以上兩個表達(dá)式成立的條件分別是什么？從能量利用率的角度分析哪一種情況更合理？

Answer 1

解：（1）2.5A   （1分）
（2）Q_水吸= 1.89×10⁵J，Q_放= W=Pt=1.98×10⁵J ，η=95.4%
（3）
①允許通過的最小電流值不小于1.25A；耐壓值不小于110V； （電熱功率P≥137.5W；R=88Ω）
②小東計算的表達(dá)式：       成立的條件：R₁在保溫狀態(tài)時參與加熱；
小紅的計算表達(dá)式是：      成立的條件：R₁在保溫狀態(tài)時不參與加熱；若R₁不參與加熱，在保溫狀態(tài)時R₁也需要消耗電能，這個能量沒有被有效地利用，能量利用率低。因此R₁參與加熱更合理。