图甲所示的是某型号的热熔胶枪，通电后可将固体胶条熔化，形成胶液用于材料涂胶．其工作电路如图乙所示，电路中有两只相同的PTC加热元件，PTC元件的电阻随温度的变化规律如图丙所示

Question

图甲所示的是某型号的热熔胶枪，通电后可将固体胶条熔化，形成胶液用于材料涂胶．其工作电路如图乙所示，电路中有两只相同的PTC加热元件，PTC元件的电阻随温度的变化规律如图丙所示．当扣动扳机时，固体胶条向前移动，开关S₁、S₂同时掷向A、B两点，此热熔胶枪工作时温度稳定在180℃不变，形成的胶液具有最佳粘性；松开扳机，开关S₁、S₂同时掷向B、C两点．

求：
（1）松开扳机，熔胶枪处于加热状态还是保温状态？
（2）松开扳机，当温度为80℃时，电路消耗的总功率；
（3）扣动扳机，此热熔胶枪工作2min消耗的电能；
（4）已知熔化1kg的胶条需要吸收6.0×10⁵J的热量，此热熔胶枪熔化一根20g的胶条至少需要的时间．

Answer 1

（1）根据图乙可知，松开扳机时，电路为R₁、R₂串联连接，总电阻最大；根据P=(U2)/(R)可知，总功率最小时，电路为保温状态；
（2）根据图丙可知，当温度为80℃时，R₁、R₂的阻值均为880Ω，
电路消耗的总功率：P_1总=(U2)/(R总)=((220V)2)/(2×880Ω)=27.5W；
（3）根据图乙可知，扣动扳机时，电路为R₁、R₂的并联电路，总电阻最小，总功率最大时，电路为加热状态；
根据图丙可知，当温度为180℃时，R₁、R₂的阻值均为1210Ω，
电路消耗的总功率：P_2总=2P₁=2×(U2)/(R1)=2×((220V)2)/(1210Ω)=80W；
此热熔胶枪工作2min消耗的电能：W_总=P_2总t₁=80W×l20s=9600J；                  
（4）熔化1kg的胶条需要吸收6.0×10⁵J的热量，则熔化一根20g的胶条需要的热量：
Q=6×l0⁵J/kg×0.02kg=1.2×l0⁴J；
因为热熔胶枪工作将电能转化为了内能，因此W₂=Q；
由P=(W)/(t)可知，t₂=(W2)/(P2总)=(1.2×104J)/(80W)=150s．
答：（1）松开扳机，熔胶枪处于保温状态；
（2）松开扳机，当温度为80℃时，电路消耗的总功率27.5W；
（3）扣动扳机，此热熔胶枪工作2min消耗的电能9600J；
（4）此热熔胶枪熔化一根20g的胶条至少需要的时间为150s．