如图*所示的九阳豆浆机,由打浆和电热两部分装置构成。中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆*头,将原料进行粉碎...
问题详情:
如图*所示的九阳豆浆机,由打浆和电热两部分装置构成。中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆*头,将原料进行粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热装置,电热装置的简化电路图如图乙所示,开关S可切换加热和保温两种状态,R1、R2是发热电阻,豆浆机的主要参数如下表。请解答下列问题:
型号 | 额定电压 | 打浆装置 | 电热装置 | |
JYP﹣P11S | 220V | 电机功率 | 加热功率 | 保温功率 |
180W | 1000W | 242W |
(1)某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg,打浆完成后浆的初温为40℃,加热该浆使其温度升高到100℃,需要吸收多少热量?[设该浆的比热容为4.0×103J/(kg•℃)]
(2)电阻R1和R2的阻值分别为多大?
(3)该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时,正常工作lmin所消耗电能为多大?
【回答】
(1)加热该浆使其温度升高到100℃,需要吸收2.4×105J的热量;
(2)电阻R1和R2的阻值分别为48.4Ω、151.6Ω;
(3)该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时,正常工作lmin所消耗电能为70800J。
【解析】利用Q吸=cm(t﹣t0)求加热该浆需要吸收的热量;由图知,当S接a时,电路中只有R1,电阻较小,由P=U2/R可知,此时电功率较大,为加热档;当S接b时,电路中R1、R2串联,电阻较大,由P=U2/R可知,此时电功率较小,为保温档;利用P=U2/R求R1、R串;再利用串联电阻的特点求R2;该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时,求出总功率,再利用W=Pt求正常工作lmin所消耗电能。
(1)加热该浆需要吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.0×103J/(kg•℃)×1.0kg×(100℃﹣40℃)=2.4×105J;
(2)由图知,当S接a时,电路中只有R1,电阻较小,由P=U2/R可知,此时电功率较大,为加热档;当S接b时,电路中R1、R2串联,电阻较大,由P=U2/R可知,此时电功率较小,为保温档;
由P=U2/R可得R1的阻值:
R1===48.4Ω;
由P=U2/R可得串联时的总电阻:
R串===200Ω,
则R2的阻值:R2=R串﹣R1=200Ω﹣48.4Ω=151.6Ω;
(3)该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时,总功率:
P总=180W+1000W=1180W,
正常工作lmin所消耗电能:
W=Pt=1180W×60s=70800J。
知识点:电功率单元测试
题型:计算题
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