Question

【題目】如圖1為一款利用高溫水蒸氣熨燙衣服的便攜式掛燙機，它的正常工作電壓為220V，水箱裝水最多0.3kg，加熱功率有大小兩個檔位，設計師最初設計的內部電路有如圖2甲、乙兩種接法，其中電熱絲R1=56Ω，R2=44Ω．
（1）高溫水蒸氣熨燙衣服時，水蒸氣遇到衣服迅速成小水珠，放出熱量，將衣服熨平（填物態變化名稱）；
（2）如果選擇甲電路，電路中最大電流為A，如果選擇乙電路，電路中最大電流為A，由于兩個電路中所選熔斷器里的熔絲允許通過的最大電流為8.2A，故設計師最終選擇了甲電路；（計算結果保留一位小數）
（3）請分別計算這款掛燙機兩個檔位的額定功率；
（4）若將水箱中0.22kg的水從25℃加熱到100℃，掛燙機至少需要加熱多長時間？[水的比熱容c=4.2×103J/（kg℃）]．

Answer 1

【答案】
（1）液化
（2）5；8.9
（3）解：掛燙機大功率擋工作時，電路中電流為5 A，此時功率

P1=UI大=220V×5A=1100W；

掛燙機小功率擋工作時，R1、R2串聯，此時功率

P2= = =484W；

（4）解：水吸收的熱量：Q=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×0.22kg×（100℃﹣25℃）=6.93×104J，

由P= 得，所需時間t= = =63s．

【解析】（1）高溫水蒸氣熨燙衣服時，水蒸氣遇到衣服迅速，由氣態變成液態，是液化現象；水蒸氣液化時，要放出大量的熱，從而將衣服熨平；（2）如果選擇甲電路，當開關旋至1、2之間時，電路中只有電阻R2工作，此時的電路中的電流最大， 電流：I大= = =5A；
如果選擇乙電路，當開關旋至1、2之間時，R1、R2并聯，電路中電流最大，
電流：I大′=I1+I2= + = + =3.9A+5A=8.9A；故答案為：（1）液化；（2）5；8.9；（3）兩個額定功率分別為1100W和484W；（4）將水箱中0.22kg的水從25℃加熱到100℃，掛燙機至少需要加熱63s．
（1）水蒸氣遇冷會發生液化現象，液化會放出很多熱量．據此分析回答；（2）根據所選檔位的電阻，根據歐姆定律I= 即可求出通過甲乙兩電路的最大電流；（3）根據掛燙機兩個檔位，根據P= 可求出兩個檔位的功率；（4）計算蒸汽電熨斗預熱時底板吸收的熱量Q，已知初溫和末溫、比熱容、水的質量，可以利用熱量的計算公式Q=cm△t計算；然后利用電功率定義式計算時間．