Question

【題目】如圖甲是食堂為餐具消毒、烘干的保潔消毒柜，其內部電路如圖乙，S1為溫控開關，S2為門控開關，R為石英加熱管。消毒柜的總功率為1250W，臭氧發生器的功率為150W．求：

（1）關閉柜門，門控開關S2閉合，臭氧發生器工作10min所消耗的電能。

（2）正常工作時通過石英加熱管R的電流和它的阻值。

（3）若在貨架上放100kg的不銹鋼餐具，將其從20℃加熱到70℃，則不銹鋼餐具吸收的熱量[c鋼＝0.46×103J/（kg℃）]。

Answer 1

【答案】（1）9×104J；（2）44Ω；（3）2.3×106J。

【解析】

（1）關閉柜門，門控開關S2閉合，只有臭氧發生器工作，

由P＝可得，臭氧發生器工作10 min所消耗的電能：

W＝P發生器t＝150W×10×60s＝9×104J；

（2）因電路中的總功率等于各用電器功率之和，所以，石英加熱管R的功率：

PR＝P總﹣P發生器＝1250W﹣150W＝1100W，

由P＝UI可得，通過石英加熱管R的電流：

I＝＝＝5A，

由P＝可得，石英加熱管R的電阻：

R＝＝＝44Ω；

（3）不銹鋼餐具吸收的熱量：

Q吸＝cm（t′﹣t0）

＝0.46×103J/（kg℃）×100kg×（70℃﹣20℃）

＝2.3×106J。