Question

【题目】家庭室内装修要用到某种液体乙烯材料和三混粉，工人师傅使用加热与搅拌为一体的用电器，下图是该用电器的工作原理图。先在室温下把液体乙烯材料放入容器中，温控旋转开关接ab开始加热，发光二极管正常发光，当液体温度达到70℃；温控旋转开关自动接cd，发光二极管熄灭，电动机起动，再倒入三混粉在容器中保温搅拌，搅拌均匀后，涂抹到墙壁上使之更加平滑牢固。旋转开关接ab时电路消耗功率为1522W，旋转开关接cd时电路消耗功率为1200W，电动机正常工作的功率为1100W，发光二极管L规格为“2V0．2W”，R1是加热电热丝，R2是保温电热丝，R0为保护发光二极管正常工作的限流电阻。（忽略温度对电阻的影响）

（1）用电器正常工作时，求保温电热丝R2的电阻值。

（2）液体乙烯材料质量为6kg，初温为20℃，求温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时，液体乙烯材料吸收了多少热量【C液=1．8×103J／（kg℃）】

（3）温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时，电路正常工作了6分40秒，该过程中加热电热丝产生的热量为多少?

Answer 1

【答案】（1）484Ω；（2）5．4×105J；（3）6×105J

【解析】

试题分析：（1）保温电热丝消耗的功率：P保=Pcd-P动=1200W-1100W=100W

保温电热丝阻值：R2 =U2/P保=（220V）2/100W=484Ω

（2）液体乙烯材料吸收热量：Q=C液m△t=1．8×10^3J/（kg℃）×6kg×（70℃-20℃）=5．4×105J

（3）发光二极管正常工作的电流：IL=PL/UL=0．2W/2V=0．1A

发光二极管支路消耗的功率：P支=U×IL=220V×0．1A=22W

加热电热丝消耗的功率：P加=Pab-P支=1522W-22W=1500W

加热电热丝产生的热量：Q加=W加=P加t=1500W×400s=6×105J