小兰家的全自动家用豆浆机(如图)的部分技术参数如下表所示.
| 额定电压 | 220V | 电机功率 | 180W |
| 额定频率 | 50Hz | 加热功率 | 800W |
| 加干豆量 | 75g | 加水量 | 1200ml |
(1)在预热时,电热器开始加热,若水温从20℃升高到40℃,在预热的过程中吸收多少热量?(不计热损失和干豆吸收的热量)
(2)在额定电压下,打浆时通过电动机的电流是多大?
(3)若在用电高峰时段,家庭电路中的实际电压为200V,加热3min,豆浆机消耗的电能是多少?(不计热损失,加热器的电阻丝的阻值不随温度的变化而变化)
试题答案
解:(1)由ρ=得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×1200×10-6m3=1.2kg.
水吸收的热量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1.2kg×(40℃-20℃)=1.008×105J.
(2)∵P=UI,
∴在额定电压下,打浆时通过电动机的电流是:
I===0.82A.
(3)由I=和P=UI得,
R===60.5Ω,
由I=和W=Q=I2Rt得,
W==≈1.2×105J.
答:(1)在预热时,水温从20℃升高到40℃吸收热量1.008×105J.
(2)在额定电压下,打浆时通过电动机的电流是0.82A.
(3)若在用电高峰时段,家庭电路中的实际电压为200V,加热3min,豆浆机消耗的电能是1.2×105J.
试题解析
(1)知道水的体积和密度,根据m=ρV求出水的质量;知道水的质量、初温、末温、比热,根据Q=cm(t-t0)求出水吸收的热量.
(2)知道额定电压和额定功率,根据I=求出电动机的正常工作电流.
(3)知道额定电压和额定电功率,根据R=求出电阻;知道实际电压、电阻、通电时间,根据W=求出实际消耗的电能.
点评:(1)本题把电和热结合起来,是电学计算的一个难点.
(2)对于电学问题,不考虑电阻变化时,一般利用额定电压和额定功率,根据R=求出电阻是很常用的一种方法.
