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热熔胶在室温下为固体,加热到一定程度时变为较强粘性的液体,冷却后,将物体牢牢地粘在一起.如图甲是热熔胶枪的外形,其内部有2只相同的PTC加热元件,电路如图乙.单只PTC元件的电
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热熔胶在室温下为固体,加热到一定程度时变为较强粘性的液体,冷却后,将物体牢牢地粘在一起.如图甲是热熔胶枪的外形,其内部有2只相同的PTC加热元件,电路如图乙.单只PTC元件的电阻与温度的变化如图丙所示.扣动扳机能使固体胶条向前挤压,联动开关S同时倒向A、B,枪口冒出胶液,松开扳机S同时倒向B、C.
(1)松开扳机时为预热状态,当温度为80℃时,电路中的电流是多少?
(2)当温度为180℃时,胶液有最佳粘性,已知一根胶条的质量为40g,若熔化1kg胶需要吸收6.0×105J热量,试计算在正常情况下使用完一根胶条至少要多长时间?
(3)试根据PTC特性定性分析该装置能使温度稳定在180℃附近的道理.
(1)松开扳机时为预热状态,当温度为80℃时,电路中的电流是多少?
(2)当温度为180℃时,胶液有最佳粘性,已知一根胶条的质量为40g,若熔化1kg胶需要吸收6.0×105J热量,试计算在正常情况下使用完一根胶条至少要多长时间?
(3)试根据PTC特性定性分析该装置能使温度稳定在180℃附近的道理.
▼优质解答
答案和解析
(1)80℃时,PTC电阻为880Ω,
此时两只PTC串联,电路中电流为I=
=
=0.125A.
答:电路中的电流为0.125A.
(2)熔化一根胶条要吸热Q=6×105J/kg×40×10-3kg=24000J
加热到180℃时PTC电阻为1210Ω,两只电阻并联,总电阻为605Ω,加热功率为:
P=
=
=80W
要使加热时间最短,PTC的发热必须全部被胶条吸收,则加热时间
t=
=300s.
答:烧完一根胶条要300s.
(3)由图可知,当PTC的温度达到180℃时,如果温度升高,则电阻变大.由P=
知,在电源电压一定时,若电阻变大,则发热功率减小,升温速度减慢.反之,温度降低,电阻减小,发热功率增大,会快速升温,这样它的温度会在180℃附近稳定下来.
此时两只PTC串联,电路中电流为I=
U |
R |
U |
R1+R2 |
答:电路中的电流为0.125A.
(2)熔化一根胶条要吸热Q=6×105J/kg×40×10-3kg=24000J
加热到180℃时PTC电阻为1210Ω,两只电阻并联,总电阻为605Ω,加热功率为:
P=
U2 |
R |
(220V)2 |
605Ω |
要使加热时间最短,PTC的发热必须全部被胶条吸收,则加热时间
t=
Q |
P |
答:烧完一根胶条要300s.
(3)由图可知,当PTC的温度达到180℃时,如果温度升高,则电阻变大.由P=
U2 |
R |
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