如圖*所示的九陽豆漿機,由打漿和電熱兩部分裝置構成。中間部位的打漿裝置是電動機工作帶動打漿*頭,將原料進行粉碎...
問題詳情:
如圖*所示的九陽豆漿機,由打漿和電熱兩部分裝置構成。中間部位的打漿裝置是電動機工作帶動打漿*頭,將原料進行粉碎打漿;外部是一個金屬圓環形狀的電熱裝置,電熱裝置的簡化電路圖如圖乙所示,開關S可切換加熱和保溫兩種狀態,R1、R2是發熱電阻,豆漿機的主要參數如下表。請解答下列問題:
型號 | 額定電壓 | 打漿裝置 | 電熱裝置 | |
JYP﹣P11S | 220V | 電機功率 | 加熱功率 | 保溫功率 |
180W | 1000W | 242W |
(1)某次向豆漿機中加入黃豆和清水共1.0kg,打漿完成後漿的初溫爲40℃,加熱該漿使其溫度升高到100℃,需要吸收多少熱量?[設該漿的比熱容爲4.0×103J/(kg•℃)]
(2)電阻R1和R2的阻值分別爲多大?
(3)該九陽豆漿機同時處於打漿和加熱時,正常工作lmin所消耗電能爲多大?
【回答】
(1)加熱該漿使其溫度升高到100℃,需要吸收2.4×105J的熱量;
(2)電阻R1和R2的阻值分別爲48.4Ω、151.6Ω;
(3)該九陽豆漿機同時處於打漿和加熱時,正常工作lmin所消耗電能爲70800J。
【解析】利用Q吸=cm(t﹣t0)求加熱該漿需要吸收的熱量;由圖知,當S接a時,電路中只有R1,電阻較小,由P=U2/R可知,此時電功率較大,爲加熱檔;當S接b時,電路中R1、R2串聯,電阻較大,由P=U2/R可知,此時電功率較小,爲保溫檔;利用P=U2/R求R1、R串;再利用串聯電阻的特點求R2;該九陽豆漿機同時處於打漿和加熱時,求出總功率,再利用W=Pt求正常工作lmin所消耗電能。
(1)加熱該漿需要吸收的熱量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.0×103J/(kg•℃)×1.0kg×(100℃﹣40℃)=2.4×105J;
(2)由圖知,當S接a時,電路中只有R1,電阻較小,由P=U2/R可知,此時電功率較大,爲加熱檔;當S接b時,電路中R1、R2串聯,電阻較大,由P=U2/R可知,此時電功率較小,爲保溫檔;
由P=U2/R可得R1的阻值:
R1===48.4Ω;
由P=U2/R可得串聯時的總電阻:
R串===200Ω,
則R2的阻值:R2=R串﹣R1=200Ω﹣48.4Ω=151.6Ω;
(3)該九陽豆漿機同時處於打漿和加熱時,總功率:
P總=180W+1000W=1180W,
正常工作lmin所消耗電能:
W=Pt=1180W×60s=70800J。
知識點:電功率單元測試
題型:計算題
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