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医院里利用高温高压蒸汽消毒锅对器械进行消毒,不同的器械所要求的温度、压强不同.如图为自动测量锅内温度、气压的电路原理图(虚线框内为锅内部分电路).电源电压恒为4.5V.(1
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医院里利用高温高压蒸汽消毒锅对器械进行消毒,不同的器械所要求的温度、压强不同.如图为自动测量锅内温度、气压的电路原理图(虚线框内为锅内部分电路).电源电压恒为4.5V.
(1)若对总质量为5kg、初温为15℃的钢制器械进行消毒,消毒温度须达到115℃时,器械共吸收多少热量?[C钢=0.46×103J/(kg•℃)]
(2)热敏传感器R2(阻值随温度发生变化的可变电阻)置于锅内,A2为显示温度的仪表(实质是电流表);R2的电阻与温度的关系如下表所示:
当电流表A2示数为60mA时,锅内的温度为多少?
(3)若R1阻值为200Ω,当锅内的温度达到钢制器械的消毒温度115℃时,该电路消耗的总功率多大?
(1)若对总质量为5kg、初温为15℃的钢制器械进行消毒,消毒温度须达到115℃时,器械共吸收多少热量?[C钢=0.46×103J/(kg•℃)]
(2)热敏传感器R2(阻值随温度发生变化的可变电阻)置于锅内,A2为显示温度的仪表(实质是电流表);R2的电阻与温度的关系如下表所示:
温度t/℃ | 80 | 85 | 90 | 95 | 100 | 105 | 110 | 115 | … |
电阻R2/Ω | 120 | 110 | 100 | 90 | 80 | 70 | 60 | 50 | … |
(3)若R1阻值为200Ω,当锅内的温度达到钢制器械的消毒温度115℃时,该电路消耗的总功率多大?
▼优质解答
答案和解析
(1)钢制器械吸收的热量:
Q吸=cm△t=0.46×103J/(kg•℃)×5kg×(115℃-15℃)=2.3×105J;
(2)由题知,I2=60mA=0.06A的阻值:
R2=
=
=75Ω,
由表中数据可以看出,热敏电阻的阻值从80Ω变到75Ω,电阻减小5Ω,温度升高2.5℃,锅内温度为:t=100℃+2.5℃=102.5℃;
(3)当锅内的温度达到钢制器械的消毒温度115℃时,R2=50Ω,两电阻并联,
R并=
=
=40Ω,
电路消耗的总功率:
P=
=
≈0.5W.
答:(1)钢制器械共吸收2.3×105J的热量;
(2)当电流表A2示数为60mA时,锅内的温度为102.5℃;
(3)电路消耗的总功率为0.5W.
(1)钢制器械吸收的热量:
Q吸=cm△t=0.46×103J/(kg•℃)×5kg×(115℃-15℃)=2.3×105J;
(2)由题知,I2=60mA=0.06A的阻值:
R2=
U |
I2 |
4.5V |
0.06A |
由表中数据可以看出,热敏电阻的阻值从80Ω变到75Ω,电阻减小5Ω,温度升高2.5℃,锅内温度为:t=100℃+2.5℃=102.5℃;
(3)当锅内的温度达到钢制器械的消毒温度115℃时,R2=50Ω,两电阻并联,
R并=
R1R2 |
R1+R2 |
200Ω×50Ω |
200Ω+50Ω |
电路消耗的总功率:
P=
U2 |
R并 |
(4.5V)2 |
40Ω |
答:(1)钢制器械共吸收2.3×105J的热量;
(2)当电流表A2示数为60mA时,锅内的温度为102.5℃;
(3)电路消耗的总功率为0.5W.
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