题目内容
【题目】有一种双温电饭煲,内部是由阻值相同的电阻丝R1、R2组成的发热体,电路图如图所示。已知该双温电饭煲工作时的额定电压为220 V,高温挡时的额定功率为1210 W。小明妈妈某次用此电饭煲炖汤时,发热功率随时间变化的图象如图所示。求:
(1)计算低温档时的电功率;
(2)小明妈妈此次用高温挡将1L的汤从20 °C加热到100 °C用时6min,该双温电饭煲高温挡的加热效率是多少?(ρ=1.0×103kg/m3c=4.2×103J/(kg·°C))
【答案】(1)605W;(2)77%
【解析】
(1)当开关S1、S2都闭合时,只有R1工作,处于高温档,由得此时的电阻为
当开关S1闭合,S2断开时,R1与R2串联,此时处于低温档,因为R1与R2电阻相等,所以总电阻为
R= R1+ R2= 40Ω+40Ω=80Ω
低温档的功率为
(2)汤的体积
V=1L=1×10-3 m3
由得汤的质量为
m =ρ V=1.0×103 kg /m3×1×10-3 m3=1 kg
汤吸收的热量为
Q吸=cm(t-t0)= 4.2×103J/(kg·°C)×1 kg×(100°C -20°C)=3.36×105J
此次加热的时间为
t=6min=360s
由得消耗的电能为
W=Pt=1210W×360s=4.356×105J
该双温电饭煲高温挡的加热效率为
答:(1)低温档时的电功率是605W;
(2)小明妈妈此次用高温挡将1L的汤从20 ℃加热到100 ℃,该双温电饭煲高温挡的加热效率是77%。
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