有一种XX一88型号电水壶的铭牌如下表,图是电水壶的电路图,R为加热器,温控器S是一个双金属片温控开关,
有一种XX一88型号电水壶的铭牌如下表,图是电水壶的电路图,R为加热器,温控器S是一个双金属片温控开关,当温度较低时,其处于闭合状态,加热器加热。当水沸腾后,会自动断开进...
有一种XX一88型号电水壶的铭牌如下表,图是电水壶的电路图,R为加热器,温控器S是一个双金属片温控开关,当温度较低时,其处于闭合状态,加热器加热。当水沸腾后,会自动断开进入保温状态,从而实现了自动温度开关控制。若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计,则: (1)电水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是多大?(2)若电水壶产生的热量全部被水吸收,现将一满壶23℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间?[水的比热容C=4.2×10 3 J/(kg·℃),1L=10 -3 m 3 ]。 (3)当电水壶处于保温状态时,通过加热器的电流是0.2A,此时电阻R 0 的电功率是多少?
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解: (1)加热电阻R=U 额 2 /P=(220V) 2 /1100W=44Ω; (2)水吸收的热量Q 吸 =cm(t-t 0 )=4.2×10 3 J/(kg?℃)×2×10 -3 m 3 ×1.0×10 3 kg/m 3 ×(100℃-23℃)=6.468×10 5 J,消耗的电能W=Q 吸 =6.468×10 5 J,加热时间t=W/P=6.468×10 5 J/1100W=588s=9.8min; (3)串联的总电阻R 串 =U/I=220V/0.2A=1100Ω,保温电阻R 0 =R 串 -R=1100Ω-44Ω=1056Ω,电阻R 0 的电功率P 0 =I 2 R 0 =(0.2A) 2 ×1056Ω=42.24W。 |
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