洗碗机是自动清洗碗、筷、盘、碟等餐具的机器。某型号家用洗碗机工作程序为:首先给水箱注水,当水注满时停止注水并自...
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洗碗机是自动清洗碗、筷、盘、碟等餐具的机器。某型号家用洗碗机工作程序为:首先给水箱注水,当水注满时停止注水并自动加热,水温上升到50℃即停止加热,洗涤程序启动,水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋,直到洗涤过程结束,排水泵启动,将水箱中的废水排出。水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),设水箱中水的初温为20℃,加热时产生的热量全部被水吸收。
(1)图*为等效的加热电路图,R为发热电阻,其中位于水箱上部的两个导电块A、B组成一个开关。此开关除了具有注满水自动加热功能(一般的水是导体)外,还具有当加热过程中意外排水或排水阀没有关好时,_____的功能。
(2)图乙为该洗碗机某次正常工作时的P-t图象。求发热电阻的阻值多大_______?不计水的电阻。
(3)某家庭每天洗碗2次,若人工洗碗一次用水20kg,则改用该洗碗机洗碗,该家庭一年(按300天)可节水多少千克_________?
【回答】
(1). 自动停止加热 (2). 见解析 (3). 见解析
【解析】(1)由等效的加热电路图知道,洗碗机位于水箱上部的两个导电块A、B组成一个开关,即住满水时电路接通自动加热功能(一般的水是导体)开启,同时具有当加热过程中意外排水或排水阀没有关好时,开关自动断开,即还具有自动停止加热的功能;
(2)由图乙知道,该洗碗机正常加热时的功率是:P=800W,由于不计水的电阻,
故由P=U2/R可知,发热电阻的阻值是:R=U2/P=(220V)2/800W=60.5Ω;
(3)由图乙知道,该洗碗机正常加热时间是:t=22min-1min=21min,
由P=W/t可知加热消耗的电能是:W=Pt=800W×21×60s=1.008×106 J,
又因为加热时产生的热量全部被水吸收,即Q吸=W=1.008×106 J,
由Q=cm△t可知,洗碗机一次洗碗用水的质量是:m=Q/c△t=1.008×106J/4.2×103J/(kg•℃×(50℃−20℃)=8kg,
因为人工洗碗一次用水20kg,该选碗机洗碗一次用水8kg,所以,该家庭一年(按300天)可节约水的质量是:m总=(20kg-8kg)×2×300=7200kg。
点睛:本题是一道电学与热学的综合计算,考查了电功、电功率及热量的计算,解题的关键是公式及其变形的灵活运用,同时还培养了学生的节能意识。
知识点:电功率单元测试
题型:计算题
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