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世界名牌美的电器畅销亚非拉,如图是美的电器生产的一款饮水机,其加热水箱部分工作原理电路图可简化成如图21所示,其中S是一个自动温控开关,R1为电加热管,当饮水机处于加热状态
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![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/203fb80e7bec54e76c120c9aba389b504ec26ab3.jpg)
(1)A、B是两种不同颜色的指示灯.如果用红色表示正在对水加热,绿色表示保温,请标明指示灯的颜色,应该是A为______色,B为______色.
(2)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是多大?电阻R2的阻值是多大?(不考虑温度对阻值的影响,且不计指示灯的阻值).
(3)饮水机正常工作时,将加热水箱中的水从初温10℃加热到100℃,加热管的热效率为90%,试计算出需要多少加热时间?【c水=4.2×103J/(kg•℃)】
型号 | MYR718S-X |
水桶容量 | 18.9L |
加热水箱容量 | 1.1L |
额定电压 | 220V |
加热功率 | 880W |
保温功率 | 55W |
产品重量 | 20kg |
▼优质解答
答案和解析
(1)当S接左面时电路中只有电阻R1,总电阻最小,电流路中电流最大,发热管功率就会最大,处于加热状态,因此A灯为红色灯,B为绿色;
(2)加热时,加热管的电功率P1=880W
电阻R1=
=
=55Ω;
保温时,电功率P2=55W;
根据公式P=I2R可知,在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流I′=
=
=4A;
保温状态下,电路的总电阻R=
=
=880Ω;
R2=R-R1=880Ω-55Ω=825Ω;
(3)加热水箱中水的质量m=ρv=1.0×103kg/m3×1.1×10-3m3=1.1kg;
水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1.1kg×(100℃-10℃)=4.158×105J;
加热管的热效率为90%,根据η=
×100%,则电热管需要放出的热量是:
Q管=
=
=4.62×105J,
饮水机加热时加热管的功率为880W,则加热的是时间为:
t=
=
=525s
答:(1)红;绿;
(2)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是4A;电阻R2的阻值为825Ω;
(3)水槽加热需要时间为525s.
(1)当S接左面时电路中只有电阻R1,总电阻最小,电流路中电流最大,发热管功率就会最大,处于加热状态,因此A灯为红色灯,B为绿色;
(2)加热时,加热管的电功率P1=880W
电阻R1=
U2 |
P1 |
(220V)2 |
880W |
保温时,电功率P2=55W;
根据公式P=I2R可知,在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流I′=
|
|
保温状态下,电路的总电阻R=
U2 |
P2 |
(220V)2 |
55W |
R2=R-R1=880Ω-55Ω=825Ω;
(3)加热水箱中水的质量m=ρv=1.0×103kg/m3×1.1×10-3m3=1.1kg;
水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1.1kg×(100℃-10℃)=4.158×105J;
加热管的热效率为90%,根据η=
Q吸 |
Q管 |
Q管=
Q吸 |
η |
4.158×105J |
90% |
饮水机加热时加热管的功率为880W,则加热的是时间为:
t=
Q管 |
P1 |
4.62×105J |
880W |
答:(1)红;绿;
(2)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是4A;电阻R2的阻值为825Ω;
(3)水槽加热需要时间为525s.
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