题目内容
【题目】如图所示,是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌,暖奶器具有加热、保温双重功能,当双触点开关连接触点1和2时为关闭状态,连接触点2和3时为保温状态,连接触点3和4时为加热状态(温馨提示:最适合宝宝饮用的牛奶温度为40)
(1)求电阻R2的阻值;
(2)把400g牛奶从20加热到40,求牛奶所吸收的热量(c牛奶=4.0×103J/(kg·))
(3)如图所示,是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图象,求暖奶器在加过程中的热效率.(结果保留到小数点后一位)
【答案】(1)242Ω(2)3.2×104J(3)72.7%
【解析】
(1)由题意可知,当S接“2、3”时,电路为R1的简单电路,调奶器处于保温状态;
当接“3、4”时,电路为R1、R2并联,奶器处于加热状态,
因电路中的总功率等于各用电器功率之和,
所以,R2的电功率:
P2=P加热-P保温=220W-20W=200W,
由P=可得,电阻R2的阻值:
R2===242Ω;
(2)牛奶从20℃加热到40吸收的热量:
Q=cm(tt0)= 4.0×103J/(kg·℃)0.4kg(4020)= 3.2×104J;
(3)由图像可知,加热时间为t=200s,加热过程消耗的电能:W=Pt=220W200s=44000J,
则暖奶器在加过程中的热效率:=100=10072.7%.
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