Question

如图甲是巴氏低温消毒柜，它有加热和保温功能，其内部简化电路如图乙所示。R₁、R₂均为电热丝，加热功率为1100W，保温功率为220W，S₁为温控开关，S₁闭合时对酸奶加热，当温度升高到65℃时自动断开，变为保温状态，使酸奶的温度维持在60℃~65℃之间（c_酸奶=4×10³J/(kg∙℃)）。求：

(1)R₁、R₂的阻值；

(2)消毒柜将0.22kg的15℃的酸奶加热到65℃需要吸收的热量；

(3)若不计热量损失，把酸奶从15℃加热到65℃需要的时间。

 

Answer

(1)176Ω；44Ω；(2)4.4×104J；(3)40s

【解析】

(1)由图可知，当S1闭合时，R1被短路，只有R2工作，此时电路中的电阻较小，电源电压不变，根据，此时功率较大，为加热状态，R2的电阻为

当S1断开时，R1、R2串联，此时为保温状态，电路中的总电阻为

R1的电阻为

(2)消毒柜将0.22kg的15℃的酸奶加热到65℃需要吸收的热量为

(3)若不计热量损失，把酸奶从15℃加热到65℃需要的时间为

答：(1)R1的阻值为176Ω；R2的阻值为44Ω；

(2)消毒柜将0.22kg的15℃的酸奶加热到65℃需要吸收的热量为4.4×104J；

(3)若不计热量损失，把酸奶从15℃加热到65℃需要的时间为40s。