小聰和媽媽一起去商場選購了“亞米牌”全自動豆漿機。如圖*所示,豆漿機由打漿和電熱兩部分裝置構成,中間部位的打漿...
問題詳情:
小聰和媽媽一起去商場選購了“亞米牌”全自動豆漿機。如圖*所示,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可切換加熱和保温兩種狀態,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 | |
YA﹣B71 | 220V | 電機功率 | 加熱功率 | 保温功率 |
180W | 1000W | 242W |
(1)電阻R1和R2的阻值分別為多大?
(2)某次向豆漿機中加入黃豆和清水共1.0kg,打漿2min完成後漿的初温為40℃,電熱裝置正常工作加熱5min使該漿的温度升高到100℃,需要吸收多少熱量?[該漿的比熱容為4.0×103J/(kg•℃)]
(3)該豆漿機電熱裝置的加熱效率多大?
【回答】
(1)電阻R1和R2的阻值分別為48.4Ω和151.6Ω;(2)某使該漿的温度升高到100℃,需要吸2.4×105J熱量;(3)該豆漿機電熱裝置的加熱效率為80%。
【解析】(1)當開關S接a時,為R1的簡單電路;S接b時,兩電阻串聯,
因根據串聯總電阻大於其中任一電阻,根據P=可知,當開關S接a時,加熱狀態;當開關S接b時,電阻R1和R2串聯為保温狀態;
由P=可得,電阻R1的阻值:R1===48.4Ω;
當開關S接b時,電阻R1和R2串聯,為保温狀態,
則總電阻:R===200Ω,
根據電阻的串聯可得,R2的阻值:R2=R﹣R1=200Ω﹣48.4Ω=151.6Ω;
(2)漿的初温為40℃,使該漿的温度升高到100℃,豆漿吸收的熱量:
Q=cm△t=4.0×103J/(kg•℃)×1.0kg×(100℃﹣40℃)=2.4×105J;
(3)電熱裝置正常工作加熱5min消耗的電能:W=P加熱t=1000W×5×60s=3×105J;
電熱裝置的加熱效率:η==×100%=80%。
知識點:電功率單元測試
題型:計算題
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