热熔胶是常用的粘合剂,它在常温下是固体.图*是热熔胶*(简称“胶*”)的外形,其内部有两只相同的PTC加热元件...
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热熔胶是常用的粘合剂,它在常温下是固体.图*是热熔胶*(简称“胶*”)的外形,其内部有两只相同的PTC加热元件的电阻与温度的变化关系如图*所示.电路如图乙所示,单只PTC加热元件的电阻与温度的变化关系如图*所示.胶*扳机松开时,开关S1断开,开关S2的触片与b触点接通,若此时接通电源,胶*就进入预热状态,约60s后热熔胶熔化成的胶液温度达到正常工作温度.此后,若扣动扳机,胶*就进入正常工作状态:开关S1闭合,开关S2的触片与a触点接通,固体胶条向前挤压,*口冒出温度为150℃~180℃的胶液.在近似计算时,可以认为胶液的温度与PTC加热元件的温度相同.问:
(1)单只PTC加热元件在预热过程中的最小电阻为多少?
(2)胶*在预热过程中消耗的最大功率是多少?
(3)接通电源60s后,假设胶*在恒温为150℃的条件下正常工作100a,它产生热量的60%被胶条吸收,在这过程中胶条吸收了多少热量?
【回答】
【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.
【分析】(1)预热的温度在0~150℃之间,由图象*读出单只PTC加热元件在预热过程中的最小电阻;
(2)开关Sl断开,开关S2的触片与b触点接通,R1与R2串联,胶*进入预热状态;知道单只PTC加热元件在预热过程中的最小电阻,根据P=求出胶*在预热过程中消耗的最大功率;
(3)开关S1闭合,开关S2的触片与a触点接通,R1与R2并联,胶*正常工作,由*图可知150℃时PTC的电阻,根据电阻的并联求出电路中的总电阻,根据Q=I2Rt=t求出电路消耗电能产生的热量,再根据效率公式求出在这过程中胶条吸收的热量.
【解答】解:(1)预热的温度在0~150℃之间,由*图象可知每只PTC加热元件的最小阻值R1=R2=500Ω;
(2)开关Sl断开,开关S2的触片与b触点接通,R1与R2串联,胶*进入预热状态,
胶*在预热过程中消耗的最大功率:
P大===48.4W;
(3)开关S1闭合,开关S2的触片与a触点接通,R1与R2并联,胶*正常工作,
由*图可知,150℃时PTC的电阻为1200Ω,
电路中的总电阻:
R总===600Ω,
电路消耗电能产生的热量:
Q放=t=×100s≈8066.7J,
在这过程中胶条吸收的热量:
Q吸=Q放η=8066.7J×80%≈6453.3J.
答:(1)单只PTC加热元件在预热过程中的最小电阻为500Ω;
(2)胶*在预热过程中消耗的最大功率是48.4W;
(3)胶条吸收的热量为6453.3J.
知识点:电功率单元测试
题型:计算题
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