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小明为宠物保温箱设计了一个电加热器,其内部电路如图所示,

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更新时间:2021-06-28

1.

小明为宠物保温箱设计了一个电加热器,其内部电路如图所示, S 为旋转型开关,通过旋转开关 S ,可实现从低温到中温、高温的转换,保温箱及加热器的部分参数如表所示,求:

( 1 )保温箱内空气温度从 10℃ 升高到 32℃ 需要吸收的热量;

( 2 )电加热器电路中 R 2 的阻值;

( 3 )要完成( 1 )中的升温要求,至少需要的加热时间。

物理量

参数

加热器

工作电压

220V

中温档功率

110W

低温档功率

44W

电阻 R 3

440Ω

加热效率 η

80%

保温箱

空气质量 m

1.5kg

空气比热容 c

【答案】

( 1 ) 2.64×10 4 J ;( 2 ) 440Ω ;( 3 ) 150s

【详解】

( 1 )保温箱内空气温度从 10℃ 升高到 32℃ 需要吸收的热量为

( 2 )当旋转开关同时接通 2 、 3 接线柱时, R 1 被短路,则有

电加热器电路中 R 2 的阻值为

( 3 )当旋转开关同时接通 3 、 4 接线柱时, R 2 、 R 3 并联在电源两端,电阻 R 3 的功率为

高温功率为

根据公式 可得,要完成( 1 )中的升温要求,至少霜要的加热时间为

答:( 1 )保温箱内空气温度从 10℃ 升高到 32℃ 需要吸收的热量为 2.64×10 4 J ;

( 2 )电加热器电路中 R 2 的阻值为 440Ω ;

( 3 )要完成( 1 )中的升温要求,至少需要的加热时间为 150s 。

=

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