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(2011•哈尔滨模拟)在春秋换季时,哈尔滨市的居民常用电暖器取暖,如图所示是小明家用的电暖器的内部简单电路图.他按照说明书给体积为60m3的书房加热,使书房的温度由10℃升高到20
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(2011•哈尔滨模拟)在春秋换季时,哈尔滨市的居民常用电暖器取暖,如图所示是小明家用的电暖器的内部简单电路图.他按照说明书给体积为60m3的书房加热,使书房的温度由10℃升高到20℃,用500W和2000W两档分别加热,正常工作所用时间分别约是140min和30min.(R为电热丝,R0为定值电阻,二者均不随温度发生改变.S为温控开关)
(1)加热过程中,房间吸收了多少热量?[C空气=1.0×103J/(kg•℃),ρ空气=1.3kg/m3]
(2)请你算出分别使用500W和2000W档位加热时电暖器的热效率之比.通过分析你所得出的结果,猜想电暖器的热效率与加热时间或与所用档位之间的关系.
(3)小明的母亲觉得电暖器只有两档,不便使用,低温档有些凉,高温档又有些热.提出在保持电热丝的最大和最小功率不变的前提下,能像调光台灯那样可调节,就更适用了.于是爱动手的小明和同学们一同研究起可调温度的电暖器来.请你简单说出一个设计方法,并说明其中新用元件的取材规格(计算结果保留一位小数).
(1)加热过程中,房间吸收了多少热量?[C空气=1.0×103J/(kg•℃),ρ空气=1.3kg/m3]
(2)请你算出分别使用500W和2000W档位加热时电暖器的热效率之比.通过分析你所得出的结果,猜想电暖器的热效率与加热时间或与所用档位之间的关系.
(3)小明的母亲觉得电暖器只有两档,不便使用,低温档有些凉,高温档又有些热.提出在保持电热丝的最大和最小功率不变的前提下,能像调光台灯那样可调节,就更适用了.于是爱动手的小明和同学们一同研究起可调温度的电暖器来.请你简单说出一个设计方法,并说明其中新用元件的取材规格(计算结果保留一位小数).
▼优质解答
答案和解析
(1)房间内空气的质量:m=ρ空气V=1.3kg/m3×60m3=78kg,空气吸收的热量:Q吸=cm△t=1×103J/(kg•℃)×78kg×(20℃-10℃)=7.8×105J;(2)利用500W档加热,正常工作所用时间是140min,消耗的电能:W1=P1t1=50...
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