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【题目】如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜,其内部电路如图乙,S1为温控开关,S2为门控开关,R为石英加热管。消毒柜的总功率为1250W,臭氧发生器的功率为150W.求:

(1)关闭柜门,门控开关S2闭合,臭氧发生器工作10 min所消耗的电能。

(2)正常工作时通过石英加热管R的电流和它的阻值。

(3)若在货架上放100kg的不锈钢餐具,将其从26℃加热到70℃,不计热量损失,正常工作需要加热多长时间?[c=0.46×103J/(kg℃)]。

【答案】(1)9×104J;(2)44Ω;(3)1840s。

【解析】解:(1)关闭柜门,门控开关S2闭合,只有臭氧发生器工作,

P=可得,臭氧发生器工作10 min所消耗的电能:W=P发生器t=150W×10×60s=9×104J;

(2)因电路中的总功率等于各用电器功率之和,

所以,石英加热管R的功率:PR=P﹣P发生器=1250W﹣150W=1100W,

P=UI可得,通过石英加热管R的电流:I===5A,

I=可得,石英加热管R的电阻:R===44Ω;

(3)不锈钢餐具吸收的热量:

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

不计热量损失,则加热管消耗的电能:W′=Q=2.024×106J,

则正常工作需要的加热时间:t″===1840s。

答:(1)关闭柜门,门控开关S2闭合,臭氧发生器工作10 min所消耗的电能为9×104J;

(2)正常工作时通过石英加热管R的电流为5A,它的阻值为44Ω;

(3)若在货架上放100kg的不锈钢餐具,将其从26℃加热到70℃,不计热量损失,正常工作需要加热1840s。

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