题目内容
【题目】母亲为了给小林增加营养,买了一台全自动米糊机,如图(甲)所示.米糊机的主要结构:中间部分是一个带可动刀头的电动机,用来将原料粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管,用来对液体加热.如图(乙)所示是米糊机正常工作时,做一次米糊的过程中,电热管和电动机交替工作的“P﹣t”图象.表格内是主要技术参数.
额定容积 | 1.5L | 加热功率 | 1000W |
额定电压 | 220V | 电机功率 | 130W |
额定频率 | 50Hz | 机器净重 | 1.9kg |
整机尺寸 | 232×174×298cm |
请问:
(1)米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大?(计算结果保留两位小数)
(2)米糊机正常工作时做一次米棚,消耗的电能是多少?
(3)米糊机在正常工作状态下做一次米糊,若各类原料和清水总质量为1.5kg,初温为20℃,米糊沸腾时温度是100℃,电热管的加热效率是多少?(已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.0×103J/(kg℃),计算结果保留百分数整数).
【答案】
(1)解:由P=UI可得,米糊机正常加热时的电流:
I1= = =4.55A
(2)解:由乙图可知:加热时间t1=9min=540s,电动机工作时间t2=2min=120s,
加热消耗的电能:
W1=P1t1=1000W×540s=5.4×105J,
电动机工作消耗的电能:
W2=P2t2=130W×120s=1.56×104J,
米糊机正常工作做一次米糊总共消耗的电能:
W=W1+W2=5.4×105J+1.56×104J=5.556×105J
(3)解:米糊吸收的热量为:Q吸=cm(t﹣t0)=4.0×103kg/m3×1.5kg×(100℃﹣20℃)=4.8×105J;
η= ×100%= ×100%=89%
【解析】(1)米糊机正常加热时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出电流;(2)由乙图可知,加热时间和电动机工作的时间,根据W=Pt求出各自消耗的电能,两者之和即为米糊机正常工作做一次米糊总共消耗的电能.(3)根据Q=cm△t算出产生的热量,根据η= 算出加热效率.