Question

【题目】如图所示为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V,水箱装水最多0.5kg,加热功率有大、小两个挡位.设计师最初设计的内部电路有如图所示的甲、乙两种接法,其中电热丝R1=56Ω,R2=44Ω.

（1）高温水蒸气熨烫衣服时,先后经过_____和______两种物态变化最终将衣服熨平；

（2）两个电路中所选熔断器里熔丝允许通过的最大电流为8.5A,请通过计算说明甲、乙哪种电路符合设计师的选择;(计算结果保留一位小数)

（3）若不计热损失,将水箱中0.25kg的水从20℃升高到100℃,挂烫机至少需要多长时间?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

Answer 1

【答案】 汽化 液化 甲电路符合设计师的要求 76.36s

【解析】(1)高温水蒸气熨烫衣服时，水沸腾变成水蒸气，遇到衣服迅速由气态变成液态，先后经过汽化和液化两种物态变化最终将衣服熨平；(2)如果选择甲电路,当开关旋至1、2之间时,电路中只有电阻R2工作，此时的电路中的电流最大，电流：I大＝＝5A；如果选择乙电路,当开关旋至1、2之间时,R1、R2并联，电路中电流最大，电流：I′大＝I1I2＝＝3.9A+5A＝8.9A，由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为8.5A，故设计师最终选择了甲电路。(3) )挂烫机大功率挡工作时,电路中电流为5A,此时功率为：P＝UI大＝220V×5A＝1100W；水吸收的热量为：Q＝cm(tt0)＝4.2×103J/(kg℃)×0.25kg×(100℃20℃)＝8.4×104J，由P＝得,所需时间为：t＝76.36s.