【题目】母亲为了给小林增加营养,买了一台全自动米糊机,如图(甲)所示.米糊机的主要结构:中间部分是一个带可动刀头的电动机,用来将原料粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管,用来对液体加热.如图(乙)所示是米糊机正常工作时,做一次米糊的过程中,电热管和电动机交替工作的“P﹣t”图象.表格内是主要技术参数.

额定容积

1.5L

加热功率

1000W

额定电压

220V

电机功率

130W

额定频率

50Hz

机器净重

1.9kg

整机尺寸

232×174×298cm

请问:
(1)米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大?(计算结果保留两位小数)
(2)米糊机正常工作时做一次米棚,消耗的电能是多少?
(3)米糊机在正常工作状态下做一次米糊,若各类原料和清水总质量为1.5kg,初温为20℃,米糊沸腾时温度是100℃,电热管的加热效率是多少?(已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.0×103J/(kg℃),计算结果保留百分数整数).

【答案】
(1)解:由P=UI可得,米糊机正常加热时的电流:

I1= = =4.55A


(2)解:由乙图可知:加热时间t1=9min=540s,电动机工作时间t2=2min=120s,

加热消耗的电能:

W1=P1t1=1000W×540s=5.4×105J,

电动机工作消耗的电能:

W2=P2t2=130W×120s=1.56×104J,

米糊机正常工作做一次米糊总共消耗的电能:

W=W1+W2=5.4×105J+1.56×104J=5.556×105J


(3)解:米糊吸收的热量为:Q=cm(t﹣t0)=4.0×103kg/m3×1.5kg×(100℃﹣20℃)=4.8×105J;

η= ×100%= ×100%=89%


【解析】(1)米糊机正常加热时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出电流;(2)由乙图可知,加热时间和电动机工作的时间,根据W=Pt求出各自消耗的电能,两者之和即为米糊机正常工作做一次米糊总共消耗的电能.(3)根据Q=cm△t算出产生的热量,根据η= 算出加热效率.

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