Question

【題目】熱熔膠在室溫下為固體，加熱到一定程度時變為粘性較強的液體，冷卻后將物體牢牢地粘在一起，如圖甲是熱熔膠槍的外形，其內部有2只相同的PTC發熱電阻，電路如圖乙，單只PTC元件的電阻與溫度的變化關系如圖丙所示。扣動扳機能使固體膠條向前擠壓，聯動開關S同時倒向A、B，槍口冒出膠液，松開扳機，聯動開關S同時倒向B、C，為預熱狀態。

(1)松開扳機時，兩只PTC元件是_____ 聯，當溫度為80℃時， 電路中的總電阻是多少？_____

(2)在預熱狀態，當溫度為80℃時，電路中的電流是多少？_____

(3)當溫度為180℃時，膠液有最佳粘性，若熔化1kg膠需要吸收6.0×105J熱量，已知一根膠條的質量為40g，而熔化整根膠條需持續扣動扳機時間為400s，試計算熱熔膠槍熔化這根膠條時的加熱效率？_____

Answer 1

【答案】串 1760Ω 0.125A 75%

【解析】

(1)[1]松開扳機，聯動開關S同時倒向B、C，此時兩只PTC元件串聯。

[2]由圖可知，當溫度為80℃時，發熱電阻的阻值是880Ω，電路中的總電阻

R總=2×R=2×880Ω=1760Ω

(2)[3]在預熱狀態，當溫度為80℃時，電路中的電流

I==0.125A

(3)[4]加熱到180℃時單只PTC電阻為1210Ω，兩只電阻并聯，總電阻為

=605Ω

加熱功率為

P加熱==80W

加熱400s產生的熱量

Q總=W=P加熱t=80W×400s=32000J

熔化一根膠條要吸熱

Q吸=6×105J/kg×40×10-3kg=24000J

熱熔膠槍加熱的效率

η==75%