(2013•锦州)某学校食堂有一个电水壶的铭牌如表所示.如图是电水壶的电路图,R为加热器,当温度较低时,温控开关S处于闭
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/09 02:02:53
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额定电压 | 220V |
额定功率 | 4400W |
水壶装水质量 | 10kg |
频率 | 50Hz |
(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=4.2×103J/(kg•℃)].
(3)当电水壶处于保温状态时,通过加热器的电流是1A,此时电阻R0的电功率是多少?
(1)由P=
U2
R可得,加热电阻的阻值:
R=
U2
P加热=
(220V)2
4400W=11Ω;
(2)标准大气压下水的沸点是100℃,水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(100℃-23℃)=3.234×106J,
∵电水壶产生的热量全部被水吸收,
∴W=Q吸=3.234×106J,
∵W=Pt,
∴加热时间:
t=
W
P=
3.234×106J
4400W=735s;
(3)当S断开时,R与R0串联,处于保温状态,
由欧姆定律可得,R两端的电压:
UR=IR=1A×11Ω=11V,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴R0的电压:
U0=U-UR=220V-11V=209V,
此时电阻R0的电功率:
P0=U0I=209V×1A=209W.
答:(1)电水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是11Ω;
(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735s;
(3)当电水壶处于保温状态时,通过加热器的电流是1A,此时电阻R0的电功率是209W.
U2
R可得,加热电阻的阻值:
R=
U2
P加热=
(220V)2
4400W=11Ω;
(2)标准大气压下水的沸点是100℃,水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(100℃-23℃)=3.234×106J,
∵电水壶产生的热量全部被水吸收,
∴W=Q吸=3.234×106J,
∵W=Pt,
∴加热时间:
t=
W
P=
3.234×106J
4400W=735s;
(3)当S断开时,R与R0串联,处于保温状态,
由欧姆定律可得,R两端的电压:
UR=IR=1A×11Ω=11V,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴R0的电压:
U0=U-UR=220V-11V=209V,
此时电阻R0的电功率:
P0=U0I=209V×1A=209W.
答:(1)电水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是11Ω;
(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735s;
(3)当电水壶处于保温状态时,通过加热器的电流是1A,此时电阻R0的电功率是209W.
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