Question

10．電燉鍋是用電阻通電后發(fā)熱來加工食物的，為了達到省時節(jié)能的目的，它有兩個加熱功率，并有兩個“聰明”開關(guān)，一個利用“熱敏”材料制成“熱控開關(guān)”，當食品加熱達到設(shè)定溫度時，“熱控開關(guān)”斷開使電阻的發(fā)熱功率減��；另一個是“定時開關(guān)”，當加熱到一定時間時，“定時開關(guān)”斷開，使電阻停止發(fā)熱．如表是某品牌電燉鍋的一些參數(shù)．現(xiàn)將2L初溫為20℃的湯水（比熱容，密度均與水相同）加入電燉鍋中，接通電路使其正常工作，30min分鐘后美味的湯水就做好啦．設(shè)整個過程中沒有能量損失，湯水的質(zhì)量不變．求：

額定電壓（V）	220
主加熱額定功率（W）	1000
副加熱額定功率（W）	200
預(yù)設(shè)溫度（℃）	100
預(yù)設(shè)時間（min）	30
最大容積（L）	3

（1）剛開始加熱時，電路中的電流多大？（結(jié)果保留一位小數(shù)）
（2）當“熱控開關(guān)”斷開時，湯水吸收的熱量是多少？
（3）整個過程中一共要消耗多少電能？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式I=$\frac{P}{U}$計算電路中的電流值；
（2）根據(jù)公式Q=cm△t計算湯水吸收的熱量；
（3）根據(jù)W=Q=Pt計算出加熱所需時間，得出副加熱時間，從而可根據(jù)W=Pt得出副加熱過程中消耗的電能，得出整個過程中所消耗的電能．

解答 解：（1）由P=UI得，剛開始加熱時，電路中的電流為：
I=$\frac{{P}_{1}}{U}$=$\frac{1000W}{220V}$≈4.5A；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$得，湯水的質(zhì)量m=ρV=1×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg；
當“熱控開關(guān)”斷開時，湯水吸收的熱量是：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（3）由P=$\frac{W}{t}$得，主加熱過程所需時間t₁=$\frac{{W}_{1}}{{P}_{1}}$=$\frac{Q}{{P}_{1}}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{1000W}$=672s；
所以剩余副加熱時間t₂=30×60s-672s=1128s；
則副加熱時間消耗電能為W₂=P₂t₂=200W×1128s=2.256×10⁵J；
則整個過程消耗電能為：W=W₁+W₂=6.72×10⁵J+2.256×10⁵J=8.976×10⁵J．
（1）剛開始加熱時，電路中的電流4.5A；
（2）當“熱控開關(guān)”斷開時，湯水吸收的熱量是6.72×10⁵J；
（3）整個過程中一共要消耗8.976×10⁵J的電能．

點評 本題考查了電和熱的綜合計算，解決此類題目，除了熟練掌握有關(guān)計算公式外，更要注意對題目的分析，此題要注意理解主加熱、副加熱的含義．