前不久中国游客在日本抢购智能马桶盖的消息引发国人热议,其实这款马桶盖为中国杭州生产,如图甲所示.部分参数如表和加热原理如图乙所示.感应开关S闭合,保温座圈开始加热,再闭合开关S0洗净装置喷出热水.[C水=4.2×103J/(kg?℃)、ρ水=1.0×103kg/m3)]试问:额定电压220V洗净装置出水量0.9kg/min加热功率1800W保温座圈功率55W(1)R2的阻值是多少?(2)若洗净装置喷水时将水由20℃加热到40℃,该装置加热的效率是多少?(3)若保温座圈加热5min,洗净装置工作1min,共需要消耗多少J电能? 物理
网友回答
【答案】 (1)根据P=U2R得电阻:R2=U2P保温=(220V)255W=880Ω;(2)已知洗净装置工作时出水量为0.9kg/min,则水吸热的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×0.9kg×(40℃-20℃)=7.56×104J,消耗的电能:W加热=P加热t=1800W×60s=1.08×105J,效率η=Q吸W加热×100%=7.56×104J1.08×105J×100%=70%;(3)W=P1t1+P2t2=55W×5×60s+1800W×60s=1.245×105J.答:(1)R2的阻值是880Ω;(2)若洗净装置喷水时将水由20℃加热到40℃,该装置加热的效率是70%;(3)若保温座圈加热5min,洗净装置工作1min,共需要消耗1.245×105J电能.