题目内容
【题目】如图所示是一家用电暖器,有“高温”“中温”“低温”三挡,铭牌如表(“高温”档功率空出),图乙为其简化的电路原理图,S为电源开关,闭合S1为“低温”档。求:
EE牌电暖器 | ||
额定电压 | 220V | |
额定功率 | 高温档 | |
中温档 | 1100W | |
低温档 | 400W | |
频率 | 50Hz |
(1)“中温“”档正常工作时的电阻;
(2)若某房间内空气质量为100kg,空气温度为8℃,用该电暖器的“高温档”正常工作20分钟,放出热量的60%被房间内的空气吸收,那么可使此房间的空气温度升高多少℃?(设定空气的比热容约为1.0×103J/(kg℃)且保持不变)
【答案】(1)44Ω;(2)10.8℃。
【解析】
(1)由表格数据可知, P中=1100W,由P =可得,中温档正常工作时的电阻:
R中===44Ω;(2)由题意可知,开关S、S1闭合时,电路为R1的简单电路,电暖器处于低温档;由电路图可知,三开关均闭合时,R1与R2并联,电路的总电阻最小,根据P =可知,电源的电压一定时,电路的总功率最大,电暖器处于高温档,则开关S、S2闭合时,电路为R2的简单电路,电暖器处于中温档,所以,高温档功率:
P高=P低+P中=400W+1100W=1500W,由P=可得,高温档正常工作20min消耗的电能:
W=P高t=1500W×20×60s=1.8×106J,由η=可得,房间内空气吸收的热量:
Q吸=Wη=1.8×106J×60%=1.08×106J,由Q吸=cm△t可得,此房间内空气升高的温度:
△t===10.8℃。
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