Question

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），當鍋內(nèi)氣壓不高于1標準大氣壓時，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)標在電流表A_l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：

當電流表A₂示數(shù)為60mA時，鍋內(nèi)的溫度為多少?

Answer 1

解：
（1）吸熱Q=cm（t₂－t₁）=0.46×10³J/（kg?℃）×5kg×（115℃－15℃）=2.3×10⁵J；
（2）依題意，當鍋內(nèi)氣壓不高于1標準大氣壓時，壓強傳感器的電阻都為R₁=200Ω
由歐姆定律，電路中電流
I₁==0.0225A=22.5mA
∴壓強傳感器零起點應(yīng)標在電流表A₁刻度盤的22.5mA處。
（3）電流表A₂示數(shù)I₂=60mA時，熱敏電阻阻值R₂===75Ω
由表中的數(shù)據(jù)可以看出，溫度隨電阻的變化是線性的，溫度升高5℃，電阻減小10Ω
電阻由80Ω變到75Ω，電阻減小5Ω，則溫度升高2.5℃
∴鍋內(nèi)溫度為t₃=100℃+2.5℃=102.5℃。