题目内容
【题目】图甲是小梦家豆浆机的工作原理图,其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的,额定功率是200W.R1是加热电阻,额定功率是1100W.图中乙、丙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息.小梦妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg,求:
(1)豆浆机的加热电阻是多少?
(2)从第6min至第9min,豆浆吸收的热量是多少?加热效率是多少?[c豆浆=4.0×103J/(kg℃)]
(3)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少?
【答案】
(1)解:由题知,加热功率P1=1100W,U=220V,
由P= 可得,豆浆机的加热电阻:
R= = =44Ω;
答:豆浆机的加热电阻为44Ω;
(2)解:由图丙可知,第6min至第9min豆浆的温度从70℃升高到100℃,
豆浆吸收的热量:
Q吸=c豆浆m(t﹣t0)=4.0×103J/(kg℃)×1.5kg×(100℃﹣70℃)=1.8×105J;
由图乙可知,豆浆机消耗的电功率为1100W,第6min至第9min即3min消耗的电能:
W=P加热t=1100W×3×60s=1.98×105J,
加热效率:
η= ×100%= ×100%≈90.9%.
答:从第6min至第9min,豆浆吸收的热量为1.8×105J,加热效率约为90.9%;
(3)解:由图象可知,豆浆机正常工作一次电热管工作时间t1=11min=660s,电动机工作时间t2=2min=120s,
由P= 可得,豆浆机正常工作做一次豆浆消耗的电能:
W=P1t1+P2t2=1100W×660s+200W×120s=7.5×105J.
答:豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是7.5×105J.
【解析】(1)由题知豆浆机的加热功率和工作电压,利用公式求出豆浆机的加热电阻;
(2)从第6min至第9min,豆浆基本形成,知道豆浆的质量、比热容,从图丙得出温度变化,利用吸热公式Q吸=cm(t-t0)求出豆浆吸收的热量;由图乙可知,豆浆机消耗的电功率,根据W=Pt求出消耗的电能,根据效率公式求出加热效率;
(3)由图象可知,豆浆机正常工作一次电热管工作时间和电动机工作时间,根据求出豆浆机正常工作做一次豆浆消耗的电能.
【考点精析】认真审题,首先需要了解电功的计算(电功计算公式:W=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒)),还要掌握电功率的计算公式(计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R)的相关知识才是答题的关键.
【题目】母亲为了给小林增加营养,买了一台全自动米糊机,如图(甲)所示.米糊机的主要结构:中间部分是一个带可动刀头的电动机,用来将原料粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管,用来对液体加热.如图(乙)所示是米糊机正常工作时,做一次米糊的过程中,电热管和电动机交替工作的“P﹣t”图象.表格内是主要技术参数.
额定容积 | 1.5L | 加热功率 | 1000W |
额定电压 | 220V | 电机功率 | 130W |
额定频率 | 50Hz | 机器净重 | 1.9kg |
整机尺寸 | 232×174×298cm |
请问:
(1)米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大?(计算结果保留两位小数)
(2)米糊机正常工作时做一次米棚,消耗的电能是多少?
(3)米糊机在正常工作状态下做一次米糊,若各类原料和清水总质量为1.5kg,初温为20℃,米糊沸腾时温度是100℃,电热管的加热效率是多少?(已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.0×103J/(kg℃),计算结果保留百分数整数).