(3)用电火锅高温档在额定电压下烧水7分钟,电流做的功: W=P高温t=880W×7×60s=369600J=3.696×105J,
因电热丝产生的热量全部被水吸收,则Q吸=cm△t可得水升高的温度: △t=
=
=3.696×105J/[4.2×103J/(kg?℃)×1kg]=88℃,
因为在1个标准大气压下,水的沸点是100℃,且水的初温为20℃, 所以只能使水升高80℃。 答:(1)低温;
(2)当电火锅使用中温档正常工作时,电路中电流是2A;接入电路的电热丝的阻值是110Ω;
(3)用电火锅高温档在额定电压下烧水7分钟,电流做了3.696×105J的功;若电热丝产生的热量全部被水吸收,在1个标准大气压下,能使1kg初温为20℃的水升高80℃。 14.(2019辽阳,27)图甲是两档空气炸锅,图乙是其内部简化电路,R1、R2均为发热体,将开关S分别置 于1、2两位置时,空气炸锅处于不同的档位, 已知两档空气炸锅的高温档功率为900W,R2 阻值为96.8Ω,求:
(1)发热体R1的阻值是多少?
(2 )空气炸锅一次性可装入200g牛柳,若将这些牛柳从40℃加热到190℃,牛柳需要吸收多少热量? [c牛柳=3×103J/ (kg·℃)]
(3)不计热量损失,用高温档将200g牛柳从40℃加热到190℃,需要多长时间?
15.(2019泰安,26)某电热水器具有加热和保温功能,其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计,R为热敏电阻,热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA,其电阻R随温度变化的规律图像如图乙所示,电源电压U1恒为6V。当电磁铁线圈中的电流
I>8mA时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点a、b接触,加热电路接通;当电磁铁线
圈中的电流I≤8mA时,继电器上方触点和触点c接触,保温电路接通。热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R1、R2、R3均置于储水箱中,U2=220V,加热时的功率P加热=2200W,保温时的功率P保温=110W,加热效率η=90%,R2=2R1,水箱内最低温度为0℃,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)。
(1)为使控制电路正常工作,保护电阻R0的阻值至少为多大?若R0为该值,试求热水器刚开始保温时水的温度。
(2)电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆?
(3)该热水器在加热状态下,将44 kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间? 解:(1)热敏电阻中允许通过的最大电流I0 = 15mA,此时控制电路中最小电阻
R总小=
U16V
= = 400Ω I01.5×10-2A
由图象得水箱内最低温度为0℃时热敏电阻阻值最小, R最小=100Ω 保护电阻阻值至少为R0=R总小-R最小=400Ω-100Ω=300Ω… 热水器刚开始保温时,控制电路中的总电阻R总=
U1I控制1
=
6V
= 750Ω
8×10-3A热敏电阻的阻值R = R总-R0 = 750Ω-300Ω= 450Ω 由图乙图象查得,储水箱中水温是70℃
(2)加热状态时,电阻R1、R2并联在工作电路中
R并=
R1R2
…………………………………………………① R1+R2
U22(220V)2
并联电路的总电阻:R并===22Ω……………②
P加热2200WR2=2R1……………………………………………………………③
由①②③式解得:R1=33Ω、R2=66Ω 保温状态时,电阻R2、R3串联在工作电路中
U22(220V)2
R串===440Ω
P保温110WR3=R串-R2=440Ω-66Ω=374Ω
(3)水吸收的热量:Q吸= cm(t-t0)
Q吸
电流做的功:W加热= η加热时间:t加热=
W加热
=2800s P加热