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10 min所消耗的電能。

（2）正常工作時通過石英加熱管R的電流和它的阻值。

（3）若在貨架上放100kg的不銹鋼餐具，將其從26℃加熱到70℃，不計熱量損失，正常工作需要加熱多長時間？[c鋼=0.46×103J/（kg℃）]。

Answer 1

【答案】（1）9×104J；（2）44Ω；（3）1840s。

【解析】解：（1）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，

由I=可得，石英加熱管R的電阻：R===44Ω；

（3）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間：t″===1840s。

答：（1）關(guān)閉柜門，門控開關(guān)S2閉合，臭氧發(fā)生器工作10 min所消耗的電能為9×104J；

（2）正常工作時通過石英加熱管R的電流為5A，它的阻值為44Ω；

（3）若在貨架上放100kg的不銹鋼餐具，將其從26℃加熱到70℃，不計熱量損失，正常工作需要加熱1840s。