题目内容
【题目】如图甲所示是某品牌电炖盅,它能够先用400W的功率将食物加热,达到一定温度时,温控开关会自动改变为较低的功率缓慢加热,直至沸腾,这有利于锁住食物营养成分。其简化电路图如图乙所示,电源电压为220V,R2 =363Ω,R1、R2均为加热电阻,开关S1为温控开关。求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)温控开关自动改变后,电炖盅的功率;
(3)电炖盅把质量为2kg、20℃的汤加热20min时,温控开关自动改变功率,这时汤的温度是多少?[不计热量损失,c汤=4.0×103J/(kg℃)
【答案】(1)121Ω;(2)100W;(3)80℃
【解析】
(1).如图电路,当S1接2时,电路中只有R1接入,电阻最小,根据可知,此时电功率最大,电炖盅处于加热状态;
则电阻R1的阻值:;
(2).温控开关改变后,即S1接1时,R1、R2两电阻串联,根据得,此时电炖盅的功率:
;
(3).电炖盅加热20min消耗的电能:
W=P加热t=400W×20×60s=4.8×105J;
不计热量损失,汤吸收的热量等于消耗的电能,再根据Q=cm△t得,汤升高的温度:
;
汤吸热后的末温为20℃+60℃=80℃。
答:(1).电阻R1的阻值为121Ω;
(2).温控开关自动改变后,电炖盅的功率为100W;
(3).温控开关自动改变功率时汤的温度是80℃。
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