冬天,一杯热茶放着很快就会变凉,喝了会很不舒服,某厂家为此专门设计了一款如图甲所示是保温茶座,此保温茶座设定恒温为60℃的最佳温度,它是专为茶水、咖啡、牛奶等需要热饮特点的饮品而研制的配套用具,是简易杯、牛奶杯、咖啡杯等杯具的最佳保温配套产品.使用时,将杯子底放于保温茶座中间,按下保温茶座侧面的电源开关,电源指示灯亮,保温茶座进入工作状态.图乙是此保温茶座的内部电路图,下表是此保温茶座的技术参数.
型号WT-B01额定电压220V发热板额定功率20W(1)发热板R0正常工作时的电阻是多少?
(2)若指示L规格为“5V??0.02W”,则指示电路的功率为多大?
(3)根据测算,茶具在工作时平均每分钟散失的热量相当于50g的水降低2℃所放出的热量,则每分钟茶具损失多少热量?正常工作时该茶具的热效率是多少?(指示电路消耗的电能忽略不计)
网友回答
解:(1)由P=可得,发热板R0的电阻:
R0===2420Ω;
(2)指示电路灯泡正常工作,根据P=UI可得该支路的电流:
I===0.004A,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴指示电路的功率:
P指示=UI=220V×0.004A=0.88W;
(3)茶具每分钟散失的电能:
Q散=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×50×10-3kg×2℃=420J,
每分钟消耗的电能:
W=Pt=20W×60s=1200J,
正常工作时该茶具的热效率:
η=×100%=×100%=×100%=65%.
答:(1)发热板R0正常工作时的电阻是2420Ω;
(2)指示电路的功率为0.88W;
(3)正常工作时该茶具的热效率是65%.
解析分析:(1)发热板R0正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=求出其电阻;
(2)指示电路灯泡正常工作,根据P=UI求出串联电路,利用P=UI求出该支路功率;
(3)根据Q=cm△t求出每分钟茶具损失的热量,根据W=Pt求出每分钟消耗的电能,再利用效率公式求出正常工作时该茶具的热效率.
点评:本题考查了电功和热量的综合计算,涉及到电功率公式、热量公式、电功公式、效率公式的应用,关键是知道水吸收的热量等于消耗电能减去散失的热量.