电热加湿器靠电流的热效应工作。某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如图所示。电热器的电热丝浸没在加热仓...
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电热加湿器靠电流的热效应工作。某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如图所示。电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量,使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出,增加环境湿度。当加热仓中的水减少到一定程度时,自动阀门智能打开,水由储水箱进入到加热仓中。
工作电压220V | ||
工作频率50Hz | ||
最大运行功率40W | ||
储水箱容量2.4L | ||
尺寸高315mm,底部直径168mm | ||
满水工作时间高气雾量 10h,低气雾量24h |
(1)当气雾调节器R2的滑片移到最左边时,加湿器以最大运行功率工作,求电热丝R1的电阻值。
(2)如果加热仓内冷水的温度为20℃,用最大运行功率工作,经过5min36s,水沸腾产生蒸气,求加热仓中水的体积。[c水=4.2×103J/(kg•℃)。ρ水=1×103kg/m3,电热丝R1产生的热量全部被水吸收。环境为标准大气压]
(3)当滑片移到最右端时,气雾调节器R2的阻值为990Ω,加湿器以最低气雾量工作,求此时电热丝R1的电功率是多少瓦?
【回答】
(1)电热丝R1的阻值为1210Ω;(2)加热仓中水的体积为40cm3;(3)此时电热丝R1的电功率是12.1W。
【解析】(1)当气雾调节器R2的滑片移到最左边时,气雾调节器R2被短路,只有电热丝R1工作,加湿器的功率最大,
由P=UI=可得,电热丝R1的阻值:R1===1210Ω;
(2)以最大功率工作t1=5min36s=336s电阻丝R1产生的热量:
Q=W=Pt1=40W×336s=13440J,
因电阻丝R1产生的热量全部被水吸收,所以,水吸收的热量Q吸=Q=13440J,
标准大气压下水的沸点为100℃,由Q吸=cm(t﹣t0)得,水的质量:
m===0.04kg=40g,
由ρ=可得,加热仓中水的体积:V===40cm3;
(3)当滑片移到最右端时,R2的最大阻值和R1串联,因串联电路中总电阻等于各分电压之和,所以,电路中的电流:I===0.1A,
此时电热丝 R1的电功率:P1=I2R1=(0.1A)2×1210Ω=12.1W。
知识点:电功率单元测试
题型:计算题
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