题目

小益家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先加热，待水温达到64℃时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆成品，电源开关自动断开。小益用初温20℃，质量1kg的水和少量豆子制作豆浆，设电源电压为220V恒定不变，不计导线的电阻。求： 豆浆机铭牌 最大容积  2L 额定频率 50Hz 额定电压 220V 加热器功率 880W 电动机功率 120W （1） 从物理学的角度解释热气腾腾的豆浆散发出香味的原因； （2） 加热器单独工作时电路中的电流； （3） 质量为1kg的水从20℃加热到64℃需要吸收的热量[c水=4.2×103J（kg･℃）] ； （4） 本次制作豆浆共计用了9min的时间。如果在温控开关闭合前加热器产生的热量70%被水吸收，且不计豆子吸收的热量。求本次制作豆浆共消耗的电能。 答案： 解：由于扩散现象（或分子热运动），豆浆分子进入到空气中。（合理即可） 答：热气腾腾的豆浆散发出香味的原因是由于扩散现象（或分子热运动），豆浆分子进入到空气中 解：加热器单独工作时电路的电流为 I=P1U=880W220V=4A 答：加热器单独工作时电路中的电流为 4A 解：水吸收的热量 Q=c水 m(t末 −t初 )=4.2×103J/(kg×°C)×1kg×(64°C-20°C)=1.848×105J 答：质量为1kg的水从20℃加热到64℃需要吸收 1.848×105J 的热量 解：豆浆机的水温升到64℃前只有加热器工作，加热器单独工作时消耗的电能 W1=Q70%=1.848×105J70%=2.64×105J 加热器单独工作时间 t1=W1P1=2.64×105J880W=300s 加热器和电动机一起工作的时间为 t2=t−t1=9×60s-300s=240s 9min豆浆机消耗的电能为 W=W1+（P1+P2）t2=2.64×105J+（880W+120W）×240s=5.04x105J 答：本次制作豆浆共消耗的电能为5.04×105J。

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