某醫院的全自動消毒櫃能對醫療用品進行高温、高壓、濕熱滅菌消毒，部分參數如表。消毒櫃中電磁繼電器控制電加熱器實現...

問題詳情：

某醫院的全自動消毒櫃能對醫療用品進行高温、高壓、濕熱滅菌消毒，部分參數如表。消毒櫃中電磁繼電器控制電加熱器實現加熱、保温自動切換的原理圖如圖所示，R為熱敏電阻，其電阻值隨消毒櫃內温度的升高而減小。消毒櫃利用20kg、20℃的水正常工作50min可完成一次消毒。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg•℃）。

（1）求每次消毒時水温從20℃上升到工作温度水吸收的熱量；

（2）電加熱器正常工作時，將水從20℃加熱到工作温度的時間為16min。求電加熱器加熱的效率；

（3）保温電阻是圖中的　   　。

【回答】

（1）每次消毒時水温從20℃上升到工作温度水吸收的熱量為8.4×106J；

（2）電加熱器加熱的效率為87.5%；

（3）R2。

【分析】（1）根據Q＝cm△t求出20kg水温從20℃上升到工作温度水吸收的熱量；

（2）已知電加熱器的額定功率，根據W＝Pt得出電加熱器消耗的電能；

根據η＝×100%求出電加熱器的電加熱效率；

（3）根據題意，當熱敏電阻升高到120℃時進入保温狀態。由已知條件，根據串聯電阻的規律分析控制電路的電阻變化，由歐姆定律確定電磁鐵磁*變化，確定工作電路的連接，據此回答。

【解答】解：

（1）每次消毒時20kg水温從20℃上升到工作温度水吸收的熱量：

Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（120℃﹣20℃）＝8.4×106J；

（2）電加熱器正常工作時的功率為10kW，電加熱器正常工作時16min，消毒櫃消耗的電能是：

W＝Pt＝10×103W×16×60s＝9.6×106J；

電加熱器加熱的效率是：

η＝＝×100%＝87.5%；

（3）R為熱敏電阻，因其電阻值隨消毒櫃內温度的升高（當升高到120℃時進入保温狀態）而減小，由串聯電阻的規律，控制電路的電阻變小，由歐姆定律，電路的電流大，電磁鐵磁*變強，銜鐵被吸下，工作電路中R2連入電路中，故保温電阻是圖中的R2。

【點評】本題為電熱綜合題，考查吸熱公式、電功公式及效率公式的運用和串聯電路的規律及歐姆定律與影響電磁鐵磁*強弱的因素。關鍵是從題中獲取有效的信息。

知識點：電與磁單元測試

題型：計算題