Question

【題目】如圖甲是食堂為餐具消毒、烘干的保潔消毒柜，其內(nèi)部電路如圖乙，S1為溫控開關(guān)，S2為門控開關(guān)，R為石英加熱管。消毒柜的總功率為1250W，臭氧發(fā)生器的功率為150W．求：

（1）關(guān)閉柜門，門控開關(guān)S2閉合，臭氧發(fā)生器工作10min所消耗的電能多大？

（2）正常工作時(shí)通過石英加熱管R的電流多大？

（3）若在貨架上放100kg的不銹鋼餐具，將其從26℃加熱到70℃，不計(jì)熱量損失，消毒柜石英加熱管需要正常加熱工作多長時(shí)間？[c鋼＝0.46×103J/（kg℃）]

Answer 1

【答案】（1）9×104J；（2）5A；（3）1840s。

【解析】

（1）關(guān)閉柜門，門控開關(guān)S2閉合，臭氧發(fā)生器工作，根據(jù)W＝Pt求出10min所消耗的電能；（2）消毒柜的總功率減去臭氧發(fā)生器的功率即為石英加熱管R的功率，根據(jù)P＝UI求出通過石英加熱管R的電流；（3）知道不銹鋼餐具的質(zhì)量和初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)Q吸＝cm（t﹣t0）求出吸收的熱量，不計(jì)熱量損失，消耗的電能和不銹鋼餐具吸收的熱量相等，根據(jù)P＝求出正常工作需要的加熱時(shí)間。

（1）臭氧發(fā)生器的功率為150W，關(guān)閉柜門，門控開關(guān)S2閉合，只有臭氧發(fā)生器工作，由P＝可得，臭氧發(fā)生器工作10 min所消耗的電能：W＝P發(fā)生器t＝150W×10×60s＝9×104J；（2）因電路中的總功率等于各用電器功率之和，所以，石英加熱管R的功率：

PR＝P總﹣P發(fā)生器＝1250W﹣150W＝1100W，由P＝UI可得，通過石英加熱管R的電流：

I＝＝＝5A；（3）100kg的不銹鋼餐具，將其從26℃加熱到70℃，不銹鋼餐具吸收的熱量：

Q吸＝cm（t′﹣t0）＝0.46×103J/（kg℃）×100kg×（70℃﹣26℃）＝2.024×106J，

不計(jì)熱量損失，則加熱管消耗的電能：W′＝Q吸＝2.024×106J，

則正常工作需要的加熱時(shí)間：t″＝＝＝1840s。