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养生壶采用高科技温控和过热保护系统,免看管,全自动保温.如图甲所示是小梦家的养生壶,它有高挡、低挡、保温三个功能,下表是其部分参数,图丙是它的高挡和低挡的工作电路图,
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养生壶采用高科技温控和过热保护系统,免看管,全自动保温.如图甲所示是小梦家的养生壶,它有高挡、低挡、保温三个功能,下表是其部分参数,图丙是它的高挡和低挡的工作电路图,其中R1、R2为定值电阻,R1=33Ω.
(1)求该养生壶低挡时的电功率是多少?
(2)小梦某次煲汤时,先用高挡加热总质量为2kg的水和大米混合物,使温度从20℃上升到100℃,然后换低挡加热,最后保温,图丁是工作信息图象.求该养生壶用髙挡加热的效率是多少?1水和大米混合物的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)]
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(1)求该养生壶低挡时的电功率是多少?
(2)小梦某次煲汤时,先用高挡加热总质量为2kg的水和大米混合物,使温度从20℃上升到100℃,然后换低挡加热,最后保温,图丁是工作信息图象.求该养生壶用髙挡加热的效率是多少?1水和大米混合物的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)]
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▼优质解答
答案和解析
(1)当开关S、S1闭合时,电路为R2的简单电路,电路中的总电阻最小,养生壶的功率最大,处于高档,由P=UI=
可得,R2的阻值:
R2=
=
=88Ω;
当开关S闭合、S1断开时,R1与R2串联,电路的总电阻最大,养生壶的功率最小,处于低档,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
该养生壶低挡时的电功率:
P低=
=
=400W;
(2)水和大米混合物吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J;
由图丁可知,高温档的加热时间t高=25min=1500s,
由P=
可得,消耗的电能:
W=P高t高=550W×1500s=8.25×105J,
该养生壶用髙挡加热的效率:
η=
×100%=
×100%≈81.5%.
答:(1)该养生壶低挡时的电功率是400W;
(2)该养生壶用髙挡加热的效率是81.5%.
U2 |
R |
R2=
U2 |
P高 |
(220V)2 |
550W |
当开关S闭合、S1断开时,R1与R2串联,电路的总电阻最大,养生壶的功率最小,处于低档,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
该养生壶低挡时的电功率:
P低=
U2 |
R1+R2 |
(220V)2 |
33Ω+88Ω |
(2)水和大米混合物吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J;
由图丁可知,高温档的加热时间t高=25min=1500s,
由P=
W |
t |
W=P高t高=550W×1500s=8.25×105J,
该养生壶用髙挡加热的效率:
η=
Q吸 |
W |
6.72×105J |
8.25×105J |
答:(1)该养生壶低挡时的电功率是400W;
(2)该养生壶用髙挡加热的效率是81.5%.
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