在春秋换季时,哈尔滨市的居民常用电暖器取暖,如图所示是小明家用的电暖器的内部简单电路图.他按照说明书给体积为60m
3的书房加热,使书房的温度由10℃升高到20℃,用500W和2000W两档分别加热,正常工作所用时间分别约是140min和30min.(R为电热丝,R
为定值电阻,二者均不随温度发生改变.S为温控开关)
(1)加热过程中,房间吸收了多少热量?[C
空气=1.0×10
3J/,ρ
空气=1.3kg/m
3]
(2)请你算出分别使用500W和2000W档位加热时电暖器的热效率之比.通过分析你所得出的结果,猜想电暖器的热效率与加热时间或与所用档位之间的关系.
(3)小明的母亲觉得电暖器只有两档,不便使用,低温档有些凉,高温档又有些热.提出在保持电热丝的最大和最小功率不变的前提下,能像调光台灯那样可调节,就更适用了.于是爱动手的小明和同学们一同研究起可调温度的电暖器来.请你简单说出一个设计方法,并说明其中新用元件的取材规格(计算结果保留一位小数).
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