Question

【題目】洗碗機是自動清洗碗、筷、盤、碟等餐具的機器。某型號家用洗碗機工作程序為:首先給水箱注水,當水注滿時停止注水并自動加熱,水溫上升到50℃即停止加熱,洗滌程序啟動,水從噴管噴出對餐具清洗、噴淋,直到洗滌過程結束,排水泵啟動,將水箱中的廢水排出。水的比熱容為4.2×10３J/(kg·℃),設水箱中水的初溫為20℃,加熱時產生的熱量全部被水吸收。

（1）圖甲為等效的加熱電路圖,R為發熱電阻,其中位于水箱上部的兩個導電塊A、B組成一個開關。此開關除了具有注滿水自動加熱功能(一般的水是導體)外,還具有當加熱過程中意外排水或排水閥沒有關好時,_____的功能。

（2）圖乙為該洗碗機某次正常工作時的P-t圖象。求發熱電阻的阻值多大_______?不計水的電阻。

（3)某家庭每天洗碗2次,若人工洗碗一次用水20kg,則改用該洗碗機洗碗,該家庭一年(按300天)可節水多少千克_________?

Answer 1

【答案】 自動停止加熱 見解析 見解析

【解析】（1）由等效的加熱電路圖知道，洗碗機位于水箱上部的兩個導電塊A、B組成一個開關，即住滿水時電路接通自動加熱功能（一般的水是導體）開啟，同時具有當加熱過程中意外排水或排水閥沒有關好時，開關自動斷開，即還具有自動停止加熱的功能；

（2）由圖乙知道，該洗碗機正常加熱時的功率是：P=800W，由于不計水的電阻，

故由P=U2/R可知，發熱電阻的阻值是：R=U2/P=(220V)2/800W=60.5Ω；

（3）由圖乙知道，該洗碗機正常加熱時間是：t=22min-1min=21min，

由P=W/t可知加熱消耗的電能是：W=Pt=800W×21×60s=1.008×106 J，

又因為加熱時產生的熱量全部被水吸收，即Q吸=W=1.008×106 J，

由Q=cm△t可知，洗碗機一次洗碗用水的質量是：m=Q/c△t=1.008×106J/4.2×103J/(kg℃×(50℃20℃)=8kg，

因為人工洗碗一次用水20kg，該選碗機洗碗一次用水8kg，所以，該家庭一年（按300天）可節約水的質量是：m總=（20kg-8kg）×2×300=7200kg。