如图*所示,是小明的爷爷网购的一台电热足浴器内部等效电路图,R1和R2均为发热丝,其中R1的阻值是80Ω;该足...
问题详情:
如图*所示,是小明的爷爷网购的一台电热足浴器内部等效电路图,R1和R2均为发热丝,其中R1的阻值是80Ω;该足浴器有:低温、中温和高温档等3个档位;其铭牌的部分参数如图乙所示,电热足浴器开关S0闭合、S接3时,控制面板显示如图*所示,求:
(1)这台电热足浴器内部电路中R2的阻值是多少?
(2)该足浴器低温档的数据模糊不清(图*),请你计算出低温档的功率是多少?(取整数)
(3)足浴器装入最大容量初温为22℃的水,正常加热,当水温达到控制面板上显示的温度时,加热过程耗时400s,则该足浴器的热电效率约是多少?(水的比热容为4.2×103J/(kg•℃))
【回答】
(1)40Ω;(2)403W;(3)86.8%.
【解析】
(1)由电路图知道,当S0闭合,S接1时,两电阻串联,当接2时,为R1的简单电路,当接3时为R2的简单电路;
根据题意知道,电热足浴器开关S0闭合、S接3时的功率为1210W,由 知道,这台电热足浴器内部电路中R2的阻值是: =40Ω;
(2)因为R1=80Ω;由电阻的串联规律知道,此时电路的电阻最大,由 知道,此时为低温档, R串联=R1+R2=80Ω+40Ω=120Ω, 所以,低温档的功率是: ≈403W; (3)由于足浴器装入最大容量是5L,最大容量时水的质量是: m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10﹣3m=5kg, 当水温达到控制面板上显示的温度时,水所吸收的热量是: Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(42℃﹣22℃)=4.2×105J; 因为加热时间是t=400s,由 知道,电热足浴器消耗的电能是: W=Pt=1210W×400s=4.84×105J, 所以,该足浴器的热效率是: ×100%≈86.8%.
答:(1)这台电热足浴器内部电路中R2的阻值是40Ω;
(2)低温档的功率是403W;
(3)该足浴器的热效率为86.8%.
知识点:电能 电功
题型:计算题
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