熱熔膠是常用的粘合劑,它在常温下是固體.圖*是熱熔膠*(簡稱“膠*”)的外形,其內部有兩隻相同的PTC加熱元件...
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問題詳情:
熱熔膠是常用的粘合劑,它在常温下是固體.圖*是熱熔膠*(簡稱“膠*”)的外形,其內部有兩隻相同的PTC加熱元件的電阻與温度的變化關係如圖*所示.電路如圖乙所示,單隻PTC加熱元件的電阻與温度的變化關係如圖*所示.膠*扳機鬆開時,開關S1斷開,開關S2的觸片與b觸點接通,若此時接通電源,膠*就進入預熱狀態,約60s後熱熔膠熔化成的膠液温度達到正常工作温度.此後,若扣動扳機,膠*就進入正常工作狀態:開關S1閉合,開關S2的觸片與a觸點接通,固體膠條向前擠壓,*口冒出温度為150℃~180℃的膠液.在近似計算時,可以認為膠液的温度與PTC加熱元件的温度相同.問:
(1)單隻PTC加熱元件在預熱過程中的最小電阻為多少?
(2)膠*在預熱過程中消耗的最大功率是多少?
(3)接通電源60s後,假設膠*在恆温為150℃的條件下正常工作100a,它產生熱量的60%被膠條吸收,在這過程中膠條吸收了多少熱量?
【回答】
【考點】歐姆定律的應用;電功率的計算.
【分析】(1)預熱的温度在0~150℃之間,由圖象*讀出單隻PTC加熱元件在預熱過程中的最小電阻;
(2)開關Sl斷開,開關S2的觸片與b觸點接通,R1與R2串聯,膠*進入預熱狀態;知道單隻PTC加熱元件在預熱過程中的最小電阻,根據P=求出膠*在預熱過程中消耗的最大功率;
(3)開關S1閉合,開關S2的觸片與a觸點接通,R1與R2並聯,膠*正常工作,由*圖可知150℃時PTC的電阻,根據電阻的並聯求出電路中的總電阻,根據Q=I2Rt=t求出電路消耗電能產生的熱量,再根據效率公式求出在這過程中膠條吸收的熱量.
【解答】解:(1)預熱的温度在0~150℃之間,由*圖象可知每隻PTC加熱元件的最小阻值R1=R2=500Ω;
(2)開關Sl斷開,開關S2的觸片與b觸點接通,R1與R2串聯,膠*進入預熱狀態,
膠*在預熱過程中消耗的最大功率:
P大===48.4W;
(3)開關S1閉合,開關S2的觸片與a觸點接通,R1與R2並聯,膠*正常工作,
由*圖可知,150℃時PTC的電阻為1200Ω,
電路中的總電阻:
R總===600Ω,
電路消耗電能產生的熱量:
Q放=t=×100s≈8066.7J,
在這過程中膠條吸收的熱量:
Q吸=Q放η=8066.7J×80%≈6453.3J.
答:(1)單隻PTC加熱元件在預熱過程中的最小電阻為500Ω;
(2)膠*在預熱過程中消耗的最大功率是48.4W;
(3)膠條吸收的熱量為6453.3J.
知識點:電功率單元測試
題型:計算題
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