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某款家用蒸汽挂烫机(如图甲)的工作原理如图乙所示,发热电阻R1、R2的阻值均为100Ω,通过旋转开关可实现关、低档、高档的转换.使用时,水箱中一部分水通过阀门进入电热杯受热至沸
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某款家用蒸汽挂烫机(如图甲)的工作原理如图乙所示,发热电阻R1、R2的阻值均为100Ω,通过旋转开关可实现关、低档、高档的转换.使用时,水箱中一部分水通过阀门进入电热杯受热至沸腾,产生的水蒸气从喷头喷出熨烫衣服.已知电热杯内水的质量为0.2kg,初温为20℃.电源电压U=220V,水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃).求:

(1)电热杯内的水加热到100℃需要多少热量?
(2)若挂烫机的加热效率为80%,将杯内水烧开需要的最短时间.

(1)电热杯内的水加热到100℃需要多少热量?
(2)若挂烫机的加热效率为80%,将杯内水烧开需要的最短时间.
▼优质解答
答案和解析
(1)水吸收的热量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(100℃-20℃)=67200J;
(2)当两电阻并联时挂烫机的功率最大,加热时间最短,
则:Q=(
+
)tη,即:67200J=(
+
)×t×80%,
解得t≈86.8s;
答:(1)电热杯内的水加热到100℃需要67200J的热量.
(2)若挂烫机的加热效率为80%,将杯内水烧开需要的最短时间为86.8s.
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(100℃-20℃)=67200J;
(2)当两电阻并联时挂烫机的功率最大,加热时间最短,
则:Q=(
| U2 |
| R1 |
| U2 |
| R2 |
| (220V)2 |
| 100Ω |
| (220V)2 |
| 100Ω |
解得t≈86.8s;
答:(1)电热杯内的水加热到100℃需要67200J的热量.
(2)若挂烫机的加热效率为80%,将杯内水烧开需要的最短时间为86.8s.
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