Question

医院里利用高温高压蒸汽消毒锅对器械进行消毒，不同的器械所要求的温度、压强不同．如图为自动测量锅内温度、气压的电路原理图(虚线框内为锅内部分电路)．电源电压恒为4.5V。

(1)若对总质量为5kg、初温为15℃的钢制器械进行消毒，消毒温度须达到115℃时，器械共吸收多少热量?[c_钢=0.46×10³J／(kg·℃)]

(2)A₁为显示锅内气压大小的仪表(实质是电流表)，当锅内气压不高于1标准大气压时，A₁显示气压值都为0，此时R₁阻值为200Ω，求：气压表零刻度线应标在电流表A_l刻度盘多少毫安处?

(3)热敏传感器R₂(阻值随温度发生变化的可变电阻)置于锅内，A₂为显示温度的仪表(实质是电流表)；R₂的电阻与温度的关系如下表所示：

当电流表A₂示数为60mA时，锅内的温度为多少?

Answer

（1）钢制器械共吸收2.3×105J的热量；
（2）气压表零刻度线应标在电流表Al刻度盘22.5mA处；
（3）当电流表A2示数为60mA时，锅内的温度为102.5℃

【解析】

（1）已知钢制器械的质量、钢的比热容、钢制器械的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求钢制器械吸收的热量；
（2）由题知，当锅内气压不高于1标准大气压时，A1显示气压值都为0，R1阻值为200Ω，利用欧姆定律求此时的电流值，即气压表零刻度线所在处；
（3）已知电流表A2的示数，利用欧姆定律求热敏电阻的阻值，根据热敏电阻与温度的关系表得出锅内的温度。

（1）钢制器械吸收的热量：Q吸=cm△t=0.46×103J/（kg•℃）×5kg×（115℃-15℃）=2.3×105J；

（2）当锅内气压不高于1标准大气压时，A1显示气压值都为0，R1=200Ω，此时电路中的电流：，气压表零刻度线应标在电流表Al刻度盘22.5mA处；

（3）I2=60mA=0.06A，R2的阻值：，由表中数据可以看出，热敏电阻的阻值从80Ω变到75Ω，电阻减小5Ω，温度升高2.5℃，锅内温度为：t=100℃+2.5℃=102.5℃。

答：（1）钢制器械共吸收2.3×105J的热量；

（2）气压表零刻度线应标在电流表Al刻度盘22.5mA处；

（3）当电流表A2示数为60mA时，锅内的温度为102.5℃。