小聪和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机。如图*所示,豆浆机由打浆和电热两部分装置构成,中间部位的打浆...
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小聪和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机。如图*所示,豆浆机由打浆和电热两部分装置构成,中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆*头,将原料进行粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热装置,电热装置的简化电路图如图乙所示,开关S可切换加热和保温两种状态,R1、R2是发热电阻,豆浆机的主要参数如下表。请解答下列问题:
型号 | 额定电压 | 打浆装置 | 电热装置 | |
YA﹣B71 | 220V | 电机功率 | 加热功率 | 保温功率 |
180W | 1000W | 242W |
(1)电阻R1和R2的阻值分别为多大?
(2)某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg,打浆2min完成后浆的初温为40℃,电热装置正常工作加热5min使该浆的温度升高到100℃,需要吸收多少热量?[该浆的比热容为4.0×103J/(kg•℃)]
(3)该豆浆机电热装置的加热效率多大?
【回答】
(1)电阻R1和R2的阻值分别为48.4Ω和151.6Ω;(2)某使该浆的温度升高到100℃,需要吸2.4×105J热量;(3)该豆浆机电热装置的加热效率为80%。
【解析】(1)当开关S接a时,为R1的简单电路;S接b时,两电阻串联,
因根据串联总电阻大于其中任一电阻,根据P=可知,当开关S接a时,加热状态;当开关S接b时,电阻R1和R2串联为保温状态;
由P=可得,电阻R1的阻值:R1===48.4Ω;
当开关S接b时,电阻R1和R2串联,为保温状态,
则总电阻:R===200Ω,
根据电阻的串联可得,R2的阻值:R2=R﹣R1=200Ω﹣48.4Ω=151.6Ω;
(2)浆的初温为40℃,使该浆的温度升高到100℃,豆浆吸收的热量:
Q=cm△t=4.0×103J/(kg•℃)×1.0kg×(100℃﹣40℃)=2.4×105J;
(3)电热装置正常工作加热5min消耗的电能:W=P加热t=1000W×5×60s=3×105J;
电热装置的加热效率:η==×100%=80%。
知识点:电功率单元测试
题型:计算题
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