题目内容

(2013?长清区一模)一台饮水机加热部分的简化电路图和部分技术参数如下.
额定电压 220V
额定频率 50Hz
额定加热功率 550W
指示灯功率 ≤0.1W
加热罐容量 1kg
电路图中的温控开关能根据加热罐内水的温度自动闭合或断开.从而使水温保持在85℃~96℃之间.经观察发现,当加热罐内装满热水但较长时间没有饮用时,每隔一段时间,当水温降至85℃时,加热指示灯就会亮,加热电阻给加热罐内水加热.求:
(1)正常加热时通过加热电阻的电流;
(2)加热电阻的阻值;
(3)一次加热过程中,加热罐中的水吸收的热量;
(4)当水温降至85℃时,加热电阻加热一次所需的时间.(不计热损失)
分析:(1)(2)已知饮水机的加热功率,根据P=UI求出此时的电流,再根据欧姆定律求出加热电阻丝的阻值;
(3)已知水的质量和温度的变化,根据Q=cm△t求出一次加热过程中水吸收的热量;
(4)当水温降至85℃时,加热电阻加热消耗的电能和水吸收的热量相等,根据W=Pt求出加热一次所需的时间.
解答:解:
(1)由P=UI得:
正常加热时通过加热电阻的电流I=
P
U
=
550W
220V
=2.5A;
(2)由I=
U
R
得:
加热电阻的阻值R=
U
I
=
220V
2.5A
=88Ω;
(3)由题意可得:
△t=96℃-85℃=11℃,
加热罐中的水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×11℃=4.62×104J;
(4)∵W=Q吸,
∴由P=
W
t
得,加热电阻加热一次所需的时间t=
W
P
=
4.62×104J
550W
=84s.
答;(1)正常加热时通过加热电阻的电流为2.5A;
(2)加热电阻的阻值为88Ω;
(3)一次加热过程中,加热罐中的水吸收的热量为4.62×104J;
(4)当水温降至85℃时,加热电阻加热一次所需的时间为84s.
点评:本题考查了电路、电阻、热量和时间的计算,关键是公式及其变形式的灵活应用和铭牌参数含义的理解与掌握.
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