Question

家庭室內裝修要用到某種液體乙烯材料和三混粉，工人師傅使用加熱與攪拌為一體的用電器，下圖是該用電器的工作原理圖。先在室溫下把液體乙烯材料放入容器中，溫控旋轉開關接ab開始加熱，發光二極管正常發光，當液體溫度達到70℃；溫控旋轉開關自動接cd，發光二極管熄滅，電動機起動，再倒入三混粉在容器中保溫攪拌，攪拌均勻后，涂抹到墻壁上使之更加平滑牢固。旋轉開關接ab時電路消耗功率為1522W，旋轉開關接cd時電路消耗功率為1200W，電動機正常工作的功率為1100W，發光二極管L規格為“2V 0.2W”，R₁是加熱電熱絲，R₂是保溫電熱絲，R₀為保護發光二極管正常工作的限流電阻。(忽略溫度對電阻的影響)

（1）用電器正常工作時，求保溫電熱絲R₀的電阻值。

（2）液體乙烯材料質量為6kg，初溫為20℃，求溫控旋轉開關接ab開始加熱到剛接cd時，液體乙烯材料吸收了多少熱量【C_液=1.8×10³J／(kg℃)】

（3）溫控旋轉開關接ab開始加熱到剛接cd時，電路正常工作了6分40秒，該過程中加熱電熱絲產生的熱量為多少?

Answer 1

（1）保溫電熱絲消耗的規律P_保=P_cd-P_動=100W    保溫電熱絲阻值R=U²/P=484Ω   （2）Q=cm△t=5.4×10⁵J   (3)發光二極管的電流I=0.1A    二極管的功率P=UI=22W    電熱絲消耗的功率P=1522W-22W=1500W    加熱絲產生的熱量Q=Pt=6×10⁵J。