Question

【題目】醫(yī)院里利用高溫高壓蒸汽消毒鍋對器械進行消毒，不同的器械所要求的溫度、壓強不同．如圖為自動測量鍋內(nèi)溫度、氣壓的電路原理圖(虛線框內(nèi)為鍋內(nèi)部分電路)．電源電壓恒為4.5V。

(1)若對總質(zhì)量為5kg、初溫為15℃的鋼制器械進行消毒，消毒溫度須達到115℃時，器械共吸收多少熱量?[c鋼=0.46×103J／(kg·℃)]

(2)A1為顯示鍋內(nèi)氣壓大小的儀表(實質(zhì)是電流表)，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓不高于1標(biāo)準大氣壓時，A1顯示氣壓值都為0，此時R1阻值為200Ω，求：氣壓表零刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表Al刻度盤多少毫安處?

(3)熱敏傳感器R2(阻值隨溫度發(fā)生變化的可變電阻)置于鍋內(nèi)，A2為顯示溫度的儀表(實質(zhì)是電流表)；R2的電阻與溫度的關(guān)系如下表所示：

當(dāng)電流表A2示數(shù)為60mA時，鍋內(nèi)的溫度為多少?

Answer 1

【答案】（1）鋼制器械共吸收2.3×105J的熱量；
（2）氣壓表零刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表Al刻度盤22.5mA處；
（3）當(dāng)電流表A2示數(shù)為60mA時，鍋內(nèi)的溫度為102.5℃

【解析】

（1）已知鋼制器械的質(zhì)量、鋼的比熱容、鋼制器械的初溫和末溫，利用吸熱公式Q吸=cm△t求鋼制器械吸收的熱量；
（2）由題知，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓不高于1標(biāo)準大氣壓時，A1顯示氣壓值都為0，R1阻值為200Ω，利用歐姆定律求此時的電流值，即氣壓表零刻度線所在處；
（3）已知電流表A2的示數(shù)，利用歐姆定律求熱敏電阻的阻值，根據(jù)熱敏電阻與溫度的關(guān)系表得出鍋內(nèi)的溫度。

（1）鋼制器械吸收的熱量：Q吸=cm△t=0.46×103J/（kg℃）×5kg×（115℃-15℃）=2.3×105J；

（2）當(dāng)鍋內(nèi)氣壓不高于1標(biāo)準大氣壓時，A1顯示氣壓值都為0，R1=200Ω，此時電路中的電流：，氣壓表零刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表Al刻度盤22.5mA處；

（3）I2=60mA=0.06A，R2的阻值：，由表中數(shù)據(jù)可以看出，熱敏電阻的阻值從80Ω變到75Ω，電阻減小5Ω，溫度升高2.5℃，鍋內(nèi)溫度為：t=100℃+2.5℃=102.5℃。

答：（1）鋼制器械共吸收2.3×105J的熱量；

（2）氣壓表零刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表Al刻度盤22.5mA處；

（3）當(dāng)電流表A2示數(shù)為60mA時，鍋內(nèi)的溫度為102.5℃。