問題詳情:
如圖是一種煲湯用的電熱鍋工作原理圖,調節切換開關可以使電熱鍋處於“關、高温、自動、保温”四種工作狀態,温控器的作用是當水沸騰後能自動斷電一段時間(熔斷器電阻忽略不計).已知電阻R1>R2,電熱鍋其它參數如表:
額定電壓/V | 220 |
高温功率/W | 500 |
保温功率/W | 80 |
容積/L | 4 |
(1)電熱鍋切換開關接“1”正常工作時,它處於 檔.
(2)正常工作時,電阻R1的阻值是多少?
(3)在標準大氣壓下用高温檔加熱初温為35℃、質量為2kg的水,在10min內消耗的電能是多少?設在高温檔加熱時,電熱鍋散失的熱量與同樣時間保温檔加熱時產生的熱量相等,則加熱10min後2kg水的最終温度是多少℃?
【回答】
解:
(1)電源電壓一定且電阻R1>R2,根據P=,由圖可知:
開關接1時,R2被接入電路中,電路功率大,為高温狀態;
開關接2時,温控器與R2被接入電路中,為自動狀態;
開關接3時,R1被接入電路中,電路功率小,為保温狀態.
(2)由表格可知保温功率P保=80W,
因為P=,
所以R1===605Ω;
(3)由P=得在高温加熱狀態下加熱10min消耗的電能:
W高=P高t=500W×10×60s=3×105J,
由題,高温檔加熱時,電熱鍋散失的熱量與同樣時間保温檔加熱時產生的熱量相等,
所以高温檔加熱加熱10min,水吸收的熱量:
Q=W高﹣W低=3×105J﹣80W×10×60s=2.52×105J,
由Q=cm△t得水升高的温度:△t===30℃,
所以水的最終温度:t=t0+△t=35℃+30℃=65℃.
答:
(1)高温;
(2)正常工作時,電阻R1的阻值是605Ω;
(3)標準大氣壓下用高温檔加熱10min消耗的電能3×105J;在高温檔加熱時,電熱鍋散失的熱量與同樣時間保温檔加熱時產生的熱量相等,加熱10min後2kg水的最終温度是65℃.
知識點:電功率單元測試
題型:計算題