科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路,它包括控制电路和受控电路两部分,用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”.其中控制电路电源电压为36 V,R为可变电阻,Rt为热敏电阻(置于恒温箱内),热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示,继电器线圈电阻R0为50 Ω.已知当控制电路的电流达到0.04A时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路的电流减小到0.036 A时,衔铁会被释放.加热器的规格是“220 V 1000 W”,恒温箱内部空间大小是2 m3,空气的密度是1.30 kg/m3,比热容是103 J/(kg·℃).
(1)如图甲所示状态,通过加热器的电流多大?
(2) 加热器产生的热量有80 %转化为恒温箱内空气的内能,若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃,加热器需正常工作多长时间?
(3) 若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”,当可变电阻R调节到多大?
(4)如果需要将恒温箱内的下限温度设为50℃的“恒温”,则应将可变电阻R调节为多大?
物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),问:
(1)图a、b中,哪个是沙子吸热升温的图像?
(2)加热2min,水吸收了多少热量?
(3)试求出沙子的比热容。
用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.2×107J/kg.求:
(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量.
(2)水吸收的热量.
(3)燃气灶烧水的效率.
某电热水壶铭牌的部分参数如表,忽略温度对电阻的影响.电热水壶在额定电压下工作300s能将1L的水从20℃加热到85℃.求:(c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3)
额定电压 | 220V |
额定功率 | 1000W |
最大容量 | 1.2L |
(1)水吸收的热量是多少?
(2)电热水壶的效率是多少?
(3)在用电高峰时,实际加热时间为363s,若与该电热水壶在额定电压下工作300s消耗相同的电能,实际电压多大?
图为某电热器的电路原理图,通过将开关S置于不同的位置,可以实现“加热”和“保温”两种状态的变换,对应的额定功率分别为800W和40W.
(1)将开关S接“1”时,电热器处于_____(选填“加热”或“保温”)状态.
(2)电热器在加热状态下正常工作,将0.5kg初温为20℃的水加热到100℃,需要多长时间______?((水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),假设电能全部转化为水的内能)