Question

夢菲家購買了一臺多功能蒸汽電熨斗，銘牌如下表，發熱線圈的電阻R₁=121Ω，電阻R₂=121Ω，內部電路如下圖所示．她將電熨斗按照下圖接入家庭電路中，電熨斗正常工作，求：
 

額定電壓	220V	功能	汽燙、干燙
額定頻率	50Hz	蒸汽方式	滴下式
額定功率	800W	質量	1.3kg
底板面積	160cm2	放置方式	自立式

（1）用熨斗汽燙前先預熱，使金屬底板的溫度從20℃升高到220℃，溫控開關自動斷開．已知金屬底板的質量為1kg，金屬底板的比熱容為0.46×10³J/．問：蒸汽電熨斗預熱過程中金屬底板吸收多少熱量？
（2）電熨斗熨燙棉麻衣服時應該置于什么檔位？則12min熨燙一件衣服共消耗多少電能？
（3）如果電熨斗在低溫檔工作時產生的熱量與它對外散發的熱量相等，求電熨斗在高溫檔工作時的能量利用率η．
（4）試分析如果電熨斗的水壺里無水而在高溫檔工作，會造成什么樣的后果？

Answer 1

【答案】分析：（1）根據Q=cm△t即可求出金屬底板吸收的熱量；
（2）電熨斗熨燙棉麻衣服時溫度不能太高，已知加熱時間為12分鐘，根據電功公式W=t可計算12min熨燙一件衣服共消耗多少電能．
（3）根據公式效率η=可計算電熨斗在高溫檔工作時的能量利用率．
（4）如果電熨斗的水壺里無水而在高溫檔工作會造成火災，因為無法降溫．
解答：解：（1）Q=cm△t=0.46×10³J/（kg?℃）×1Kg×（220℃-20℃）=9.2×10⁴J；
答：蒸汽電熨斗預熱過程中金屬底板吸收9.2×10⁴J熱量．
（2）電熨斗熨燙棉麻衣服時應選擇低溫檔．
低溫檔時兩電阻串聯在電路中，W=t=； 
答：12min熨燙一件衣服共消耗電能1.44×10⁵J．
（3）W=Pt=800w×12×60s=5.76×10⁵J，
電熨斗在高溫檔工作時被有效利用的能量：W_有=W-W=5.76×10⁵J-1.44×10⁵=4.32×10⁵J
η==75%，
答：電熨斗在高溫檔工作時的能量利用率為75%．
（4）電熨斗的水壺里無水而在高溫檔工作會造成火災．
點評：本題考查學生的熱量公式和電功公式及熱效率公式的中運用并會分析實際問題．