Question

【題目】家庭室內(nèi)裝修要用到某種液體乙烯材料和三混粉，工人師傅使用加熱與攪拌為一體的用電器，下圖是該用電器的工作原理圖。先在室溫下把液體乙烯材料放入容器中，溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab開始加熱，發(fā)光二極管正常發(fā)光，當(dāng)液體溫度達(dá)到70℃；溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)自動(dòng)接cd，發(fā)光二極管熄滅，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，再倒入三混粉在容器中保溫?cái)嚢瑁瑪嚢杈鶆蚝�，涂抹到墻壁上使之更加平滑牢固。旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab時(shí)電路消耗功率為1522W，旋轉(zhuǎn)開關(guān)接cd時(shí)電路消耗功率為1200W，電動(dòng)機(jī)正常工作的功率為1100W，發(fā)光二極管L規(guī)格為“2V0．2W”，R1是加熱電熱絲，R2是保溫電熱絲，R0為保護(hù)發(fā)光二極管正常工作的限流電阻。（忽略溫度對(duì)電阻的影響）

（1）用電器正常工作時(shí)，求保溫電熱絲R2的電阻值。

（2）液體乙烯材料質(zhì)量為6kg，初溫為20℃，求溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab開始加熱到剛接cd時(shí)，液體乙烯材料吸收了多少熱量【C液=1．8×103J／（kg℃）】

（3）溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab開始加熱到剛接cd時(shí)，電路正常工作了6分40秒，該過程中加熱電熱絲產(chǎn)生的熱量為多少?

Answer 1

【答案】（1）484Ω；（2）5．4×105J；（3）6×105J

【解析】

試題分析：（1）保溫電熱絲消耗的功率：P保=Pcd-P動(dòng)=1200W-1100W=100W

保溫電熱絲阻值：R2 =U2/P保=（220V）2/100W=484Ω

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

（3）發(fā)光二極管正常工作的電流：IL=PL/UL=0．2W/2V=0．1A

發(fā)光二極管支路消耗的功率：P支=U×IL=220V×0．1A=22W

加熱電熱絲消耗的功率：P加=Pab-P支=1522W-22W=1500W

加熱電熱絲產(chǎn)生的熱量：Q加=W加=P加t=1500W×400s=6×105J