问题详情:
洗碗机是自动清洗、筷、盘、碟等餐具的机器。某型号家用洗碗机工作程序为:首先给水箱水,当水注满时停止注水并自动加热,水温上升到50℃即停止加热,洗涤程序启动,水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋,直到洗涤过程结束,排水系启动,将水箱中的废水排出,水的比热容为4.2×103J/(kg℃),设水箱中水的初温为20℃,加热时产生的热量全部被水吸收。
(1)图*为等效的加热电路图,R为发热电阻,其中位于水箱上部的两个导电块A、B组成一个开关。此开关除了具有注满水自动加热功能(一般的水是导体)外,还具有当加热过程中意外排水或排水阀没有关好时, 的功能。
(2)图乙为该洗碗机某次正常工作时的P﹣t图象。求发热电阻的阻值多大?不计水的电阻。
(3)某家庭每天洗碗2次,若人工洗碗一次用水20kg,则改用该选碗机洗碗,该家庭一年(按300天)可节水多少千克?
【回答】
(1)自动停止加热;
(2)发热电阻的阻值为60.5Ω;
(3)该家庭一年(按300天)可节水7200千克。
【解析】(1)由等效的加热电路图可知,洗碗机位于水箱上部的两个导电块A、B组成一个开关。此开关除了具有注满水自动加热功能(一般的水是导体)外,还具有当加热过程中意外排水或排水阀没有关好时,开关自动断开,即还具有自动停止加热的功能。
(2)由图乙可知,该洗碗机正常加热时的功率P=800W,不计水的电阻,
由P= U2/R可得,发热电阻的阻值:
R=60.5Ω;
(3)由图乙可知,加热时间:t=22min﹣1min=21min,
由P=W/t可得,加热时产生的热量:Q=W=Pt=800W×21×60s=1.008×106J,
已知加热时产生的热量全部被水吸收,即Q吸=Q=1.008×106J,
由Q=cm△t可得,洗碗机一次洗碗用水的质量:
m=8kg,
人工洗碗一次用水20kg,改用该选碗机洗碗一次用水8kg,
则该家庭一年(按300天)可节约水的质量:
m总=(20kg﹣8kg)×2×300=7200kg。
知识点:电功率单元测试
题型:计算题