为了让鱼缸内的热带鱼有一个适合的生活环境,小明用一个“220V 300W”的电热棒给鱼缸内的水加热。当水温升到设定值30℃时加热棒自动停止工作,待水温自然冷却到20℃时加热棒自动开始加热,周而复始。每次加热时间损失20%的热量,鱼缸内水的质量始终保持为40kg。
C水=4.2×103J/(kg.℃),计算结果保留二位小数。
(1)正常工作时,通过加热棒的电流是多少?
(2)加热棒每自动加热一次,水升温需要吸收多少热量?
(3)额定电压下,加热棒每次工作的时间是多少秒?
为了让鱼缸内的热带鱼有一个适合的生活环境,小明用一个“220V 300W”的电热棒给鱼缸内的水加热。当水温升到设定值30℃时加热棒自动停止工作,待水温自然冷却到20℃时加热棒自动开始加热,周而复始。每次加热时间损失20%的热量,鱼缸内水的质量始终保持为40kg。
C水=4.2×103J/(kg.℃),计算结果保留二位小数。
(1)正常工作时,通过加热棒的电流是多少?
(2)加热棒每自动加热一次,水升温需要吸收多少热量?
(3)额定电压下,加热棒每次工作的时间是多少秒?
(1)由P=UI 得:通过加热棒的电流I=P/U = 300W/220V=1.36A (2分)
(2)水升温吸热Q吸= cm(t-t0) =4.2×103J/(kg.℃)×40kg×(30-20)℃=1.68×106 J(2分)
(3)依题意得:W电η =Q吸 即Ptη = Q吸 (2分)
加热棒每次通电时间=1.68×106J/(300W×0.8)=7×103s (2分)