题目内容

【题目】小红妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图所示),内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压220V,额定功率276W。问:

(1)小红帮奶奶泡脚时,向足浴盆中加入5kg,初温为20℃的水,加热系统的加热电阻正常工作30min将水加热到40℃,此加热过程中水吸收的热量是多少?消耗的电能是多少?[c水=4.2×103J/(kg℃)]

(2)当小红家的实际电压是200V时,加热电阻工作的实际功率是多少?

(3)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V(按摩系统将交流电压转换为12V),工作电流为3A,其电阻为0.5Ω,电动机工作中因发热损失的功率是多少?

【答案】(1)4.2×105J; 4.968×105J;(2)228W;(3)4.5W。

【解析】

(1)水吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg℃)×5kg×(40℃-20℃)=4.2×105J;加热时间t=30min=1800s,足浴盆加热时消耗的电能:W=P额t=276W×1800s=4.968×105J;

(2)加热电阻的阻值:R=,当实际电压是200V时,加热电阻工作的实际功率:P实=;

(3)电动机工作中因发热损失的功率:P损=I2R′=(3A)2×0.5Ω=4.5W。

答:(1)此加热过程中水吸收的热量是4.2×105J;消耗的电能是4.968×105J;

(2)加热电阻工作的实际功率是228W;

(3)电动机工作中因发热损失的功率是4.5W。

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