Question

【题目】洗碗机是自动清洗碗、筷、盘、碟等餐具的机器。某型号家用洗碗机工作程序为:首先给水箱注水,当水注满时停止注水并自动加热,水温上升到50℃即停止加热,洗涤程序启动,水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋,直到洗涤过程结束,排水泵启动,将水箱中的废水排出。水的比热容为4.2×10３J/(kg·℃),设水箱中水的初温为20℃,加热时产生的热量全部被水吸收。

（1）图甲为等效的加热电路图,R为发热电阻,其中位于水箱上部的两个导电块A、B组成一个开关。此开关除了具有注满水自动加热功能(一般的水是导体)外,还具有当加热过程中意外排水或排水阀没有关好时,_____的功能。

（2）图乙为该洗碗机某次正常工作时的P-t图象。求发热电阻的阻值多大_______?不计水的电阻。

（3)某家庭每天洗碗2次,若人工洗碗一次用水20kg,则改用该洗碗机洗碗,该家庭一年(按300天)可节水多少千克_________?

Answer 1

【答案】 自动停止加热 见解析 见解析

【解析】（1）由等效的加热电路图知道，洗碗机位于水箱上部的两个导电块A、B组成一个开关，即住满水时电路接通自动加热功能（一般的水是导体）开启，同时具有当加热过程中意外排水或排水阀没有关好时，开关自动断开，即还具有自动停止加热的功能；

（2）由图乙知道，该洗碗机正常加热时的功率是：P=800W，由于不计水的电阻，

故由P=U2/R可知，发热电阻的阻值是：R=U2/P=(220V)2/800W=60.5Ω；

（3）由图乙知道，该洗碗机正常加热时间是：t=22min-1min=21min，

由P=W/t可知加热消耗的电能是：W=Pt=800W×21×60s=1.008×106 J，

又因为加热时产生的热量全部被水吸收，即Q吸=W=1.008×106 J，

由Q=cm△t可知，洗碗机一次洗碗用水的质量是：m=Q/c△t=1.008×106J/4.2×103J/(kg℃×(50℃20℃)=8kg，

因为人工洗碗一次用水20kg，该选碗机洗碗一次用水8kg，所以，该家庭一年（按300天）可节约水的质量是：m总=（20kg-8kg）×2×300=7200kg。