某医院的全自动消毒柜能对医疗用品进行高温、高压、湿热灭菌消毒，部分参数如表。消毒柜中电磁继电器控制电加热器实现...

问题详情：

某医院的全自动消毒柜能对医疗用品进行高温、高压、湿热灭菌消毒，部分参数如表。消毒柜中电磁继电器控制电加热器实现加热、保温自动切换的原理图如图所示，R为热敏电阻，其电阻值随消毒柜内温度的升高而减小。消毒柜利用20kg、20℃的水正常工作50min可完成一次消毒。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。

（1）求每次消毒时水温从20℃上升到工作温度水吸收的热量；

（2）电加热器正常工作时，将水从20℃加热到工作温度的时间为16min。求电加热器加热的效率；

（3）保温电阻是图中的　   　。

【回答】

（1）每次消毒时水温从20℃上升到工作温度水吸收的热量为8.4×106J；

（2）电加热器加热的效率为87.5%；

（3）R2。

【分析】（1）根据Q＝cm△t求出20kg水温从20℃上升到工作温度水吸收的热量；

（2）已知电加热器的额定功率，根据W＝Pt得出电加热器消耗的电能；

根据η＝×100%求出电加热器的电加热效率；

（3）根据题意，当热敏电阻升高到120℃时进入保温状态。由已知条件，根据串联电阻的规律分析控制电路的电阻变化，由欧姆定律确定电磁铁磁*变化，确定工作电路的连接，据此回答。

【解答】解：

（1）每次消毒时20kg水温从20℃上升到工作温度水吸收的热量：

Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（120℃﹣20℃）＝8.4×106J；

（2）电加热器正常工作时的功率为10kW，电加热器正常工作时16min，消毒柜消耗的电能是：

W＝Pt＝10×103W×16×60s＝9.6×106J；

电加热器加热的效率是：

η＝＝×100%＝87.5%；

（3）R为热敏电阻，因其电阻值随消毒柜内温度的升高（当升高到120℃时进入保温状态）而减小，由串联电阻的规律，控制电路的电阻变小，由欧姆定律，电路的电流大，电磁铁磁*变强，衔铁被吸下，工作电路中R2连入电路中，故保温电阻是图中的R2。

【点评】本题为电热综合题，考查吸热公式、电功公式及效率公式的运用和串联电路的规律及欧姆定律与影响电磁铁磁*强弱的因素。关键是从题中获取有效的信息。

知识点：电与磁单元测试

题型：计算题