如圖*的多功能養生壺具有精細烹飪、營養量化等功能,深受市場認可和歡迎。圖乙是某品牌養生壺簡化電路圖。[ρ水=1...
問題詳情:
如圖*的多功能養生壺具有精細烹飪、營養量化等功能,深受市場認可和歡迎。圖乙是某品牌養生壺簡化電路圖。[ρ水=1×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃),g取10 N/kg]
項目 | 參數 |
電源電壓(V) | 220 |
低温擋功率(W) | 275 |
中温擋功率(W) | 550 |
高温擋功率(W) | 1 100 |
容積(L) | 1 |
(1)開關S1、S2處於什麼狀態,養生壺為高温擋,説明判斷依據;
(2)求R1的阻值;
(3)養生壺處於低温擋工作時,求電路中的電流大小;
(4)在標準大氣壓下,使用高温擋將初温是12 ℃的一壺水燒開,若養生壺高温擋加熱效率為80%,求水吸收的熱量和燒開一壺水需要的時間。
【回答】
(1)當開關S1閉合,S2接B時,為高温擋;因為此時電阻R1、R2並聯,電路中的總電阻最小,總功率最大 (2)88 Ω (3)1.25 A (4)3.696×105 J 420 s
解析(1)由圖知,當開關S1閉合,S2接B時,電阻R1、R2並聯,電路中的總電阻最小,由P=可知,總功率最大,所以此時養生壺為高温擋;
(2)由圖知,當開關S1斷開,S2接A時,電阻R1、R2串聯,電路中的總電阻最大,由P=可知,總功率最小,此時為低温擋;
當S2接A,S1閉合時,R2被短路,只有電阻R1接入電路,養生壺處於中温擋。
由P=UI得,正常工作時通過R1的電流為I1==2.5 A,
由I=得,R1的阻值R1==88 Ω;
(3)由P=UI得,養生壺在低温擋工作時電路中的電流為I低==1.25 A;
(4)由ρ=可得,水的質量m=ρ水V=1×103 kg/m3×1×10-3 m3=1 kg,
水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃-12 ℃)=3.696×105 J,
由η=和W=Pt得,燒開一壺水需要的時間為t==420 s。
知識點:焦耳定律
題型:計算題