家用电灭蚊器的发热部分使用了PTC发热材料,它的电阻随温度变化.为研究其电阻随温度变化的情况,某实验小组将一由PTC元件做成的加热器其接在200V电源两端,实验测出各温度下它的阻值,并计算出各温度下电阻的倒数()和电功率,数据如下:
温度t/℃0102030405060708090100电阻R/kΩ14.2811.117.143.043.574.765.887.6910.0014.2816.67R-1/(×10-3Ω-1)0.070.090.140.330.280.210.170.130.100.070.06电功率PR/W2.803.605.6013.2011.206.805.204.002.802.40已知该元件向四周散热的功率为PQ=0.1?(t-t0)?(瓦特),其中t为加热器的温度,t0为室温(本题取20℃),其图象如图所示.当加热器产生的焦耳热功率PR和向四周散热的功率PQ相等时加热器温度保持稳定.完成下列问题:
(1)通过计算填写上表中空格(要求写出计算过程),并利用上表数据在方格纸上作出PR与温度t之间关系的图象;
(2)a.加热器工作的稳定温度是________℃(结果保留到整数位).
b.加热器的恒温原理为:当温度稍高于稳定温度时________;当温度稍低于稳定温度时________,从而保持温度稳定.
(3)当室温升高时加热器工作的稳定温度如何变化?简要说明理由.
网友回答
解:(1)50℃下电阻的倒数为0.21×10-3W,
此时电阻的电功率为P==2002×0.21×10-3W=8.40W,
根据表格数据,按描点法作出图象如图所示;
(2)由图可知,当温度为71℃时,发热功率和散热功率相等,即此时物体的温度不再变化;
当温度高于稳定温度时,加热器电阻R增大,PR减小,PQ增大,且PR<PQ,温度将下降;
当温度稍低于稳定温度时,加热器电阻减小,PR增大,PQ减小,且PR>PQ,温度将上升
从而保持温度稳定.
(3)室温升高时加热器工作的稳定温度升高.
当室温 t0升高时,PQ=0.1 (t-t0)图象向下平移,PR=PQ交点右移,表示加热器工作的稳定温度的交点横坐标增大.
故