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家庭室内装修要用到某种液体乙烯材料和三混粉,工人师傅使用加热与搅拌为一体的用电器...

家庭室内装修要用到某种液体乙烯材料和三混粉,工人师傅使用加热与搅拌为一体的用电器,下图是该用电器的工作原理图.先在室温下把液体乙烯材料放入容器中,温控旋转开关接ab开始加热,发光二极管正常发光,当液体温度达到70℃;温控旋转开关自动接cd,发光二极管熄灭,电动机起动,再倒入三混粉在容器中保温搅拌,搅拌均匀后,涂抹到墙壁上使之更加平滑牢固.旋转开关接ab时电路消耗功率为1522W,旋转开关接cd时电路消耗功率为1200W,电动机正常工作的功率为1100W,发光二极管L规格为“2V  0.2W”,R1是加热电热丝,R2是保温电热丝,R为保护发光二极管正常工作的限流电阻.(忽略温度对电阻的影响)
(1)用电器正常工作时,求保温电热丝R2的电阻值.
(2)液体乙烯材料质量为6kg,初温为20℃,求温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时,液体乙烯材料吸收了多少热量?C=1.8×103J/(kg℃)
(3)温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时,电路正常工作了6分40秒,该过程中加热电热丝产生的热量为多少?

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根据题干所给信息进行分析得:旋转开关接cd时电路消耗功率为1200W,电动机正常工作的功率为1100W,可得出R2消耗的功率,由公式R2=U2/P保可以算出R2的阻值;由吸热公式Q=C液m△t可以算出液体乙烯材料吸收热量;当温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时,由电路消耗功率为1522W减去发光二极管所在支路消耗的功率,便是热电热丝R1消耗的功率,进而利用公式Q=W=Pt(纯电阻)计算出加热电热丝R1产生的热量. 【解析】 (1)保温电热丝消耗的功率:P保=Pcd-P动=1200W-1100W=100W 保温电热丝阻值:R2===484Ω (2)液体乙烯材料吸收热量: Q=C液m△t=1.8×103J/(kg℃)×6kg×(70℃-20℃)=5.4×105J (3)发光二极管正常工作的电流:IL===0.1A 发光二极管支路消耗的功率:P支=U×IL=220V×0.1A=22W 加热电热丝消耗的功率:P加=Pab-P支=1522W-22W=1500W 加热电热丝产生的热量:Q加=W加=P加t=1500W×400s=6×105J 答:(1)保温电热丝R2的电阻值为484Ω; (2)液体乙烯材料吸收的热量为5.4×105J; (3)该过程中加热电热丝产生的热量为6×105J.
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考点分析:
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在一次课外活动中,小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研究,并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据,如表所示..
观察对象有关记录研究活动
电磁炉
铭牌
U=220V
P=1kW
①用电磁炉加热一壶水(水的质量m=2kg,初温t=30℃)
②关闭家里其它用电器.只将该电磁炉接入电路烧水,观察到电能表表盘在5min内转了150r,最后测得水的温度 t=50℃
电能表
铭牌
220V  10
(40)A
50Hz  2000r/kW•h
请你根据小华同学在活动中获得的有关资料,求解在这段时间内:
(1)水所吸收的热量;
(2)电磁炉的实际功率;
(3)电磁炉烧水的效率.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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