题目内容
【题目】CFXB型热水杯的铭牌及原理图如图所示,R0、R为电热丝且阻值恒定不变。求:
(c水=4.2×103J/( kg℃),ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)将整壶水从20℃加热到l00℃,水吸收的热量;
(2)装满水后,水的深度为18cm,壶底受到水的压强;
(3)电热丝R的阻值。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
(1)已知水的质量、水的比热容和水温的变化,利用热量公式求出水吸收的热量;
(2)由p=gh求壶底受到的压强;
(3)由电路图知,S闭合时两电阻串联,为保温状态;S断开时只有R0接入电路,为加热状态,根据电路特点和R=计算两电阻的阻值。
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×2kg×(100℃-20℃)
=×105J
(2)壶底受到水的压强
p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.18cm=
(3) 由图可知,S闭合时只有R0接入电路,电路的电阻最小,由P=可知,电路消耗的功率最大,为加热状态,
由P=可得R0的电阻:
R0===48.4Ω,
S断开时两电阻串联,总电阻最大,由P=可知,总功率最小,为保温状态,
总电阻:R总=R0+R===1100Ω,
所以R的阻值:R=R总R0=1100Ω48.4Ω=1051.6Ω
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