Question

【題目】電壓力鍋是一種新型家用電器，集高壓鍋與電飯鍋優(yōu)點(diǎn)于一體，具有省時(shí)、省電、安全、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，是廚房電器的升級(jí)產(chǎn)品．圖是某型號(hào)電壓力鍋工作電路簡(jiǎn)圖，下表是其部分參數(shù)．其中R1是主加熱器，R2是保壓加熱器．接通電路后，開(kāi)關(guān)s自動(dòng)與觸點(diǎn)a、b接通，開(kāi)始加熱．當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到105℃時(shí)，開(kāi)關(guān)S自動(dòng)與a斷開(kāi)，并與觸點(diǎn)c接通，開(kāi)始保壓，此時(shí)鍋內(nèi)水溫不變，且未沸騰．現(xiàn)將3.3L初溫為25℃的水加入壓力鍋中，接通電路使其正常工作30min．已知消耗的電能有90%被有效利用，水的比熱容為4.2×103J/（kg℃）．求：

額定電壓（V）	220
主加熱器額定功率（W）	880
保壓加熱器額定功率（W）	220
保壓溫度（℃）	105
最大容積（L）	5

（1）電壓力鍋保溫時(shí)R2的阻值是多大？

（2）電壓力鍋在加熱狀態(tài)時(shí)的總電流為多大？

（3）電壓力鍋多少秒后開(kāi)始保壓？

Answer 1

【答案】（1）電壓力鍋保溫時(shí)R2的阻值是220Ω；

（2）電壓力鍋在加熱狀態(tài)時(shí)的總電流為5A；

（3）電壓力鍋907.2s后開(kāi)始保壓．

【解析】試題分析：（1）根據(jù)保壓加熱器額定功率和額定電壓可求得電壓力鍋保溫時(shí)R2的阻值；

（2）加熱狀態(tài)時(shí)的功率等于主加熱器額定功率和保壓加熱器額定功率之和，根據(jù)P=UI求出電壓力鍋中的電流；

（3）先根據(jù)密度公式求出水的質(zhì)量，再根據(jù)Q吸=cm（t﹣t0）求出水溫度達(dá)到105℃時(shí)吸收的熱量，利用效率公式求出消耗的電能，再根據(jù)W=Pt求出電壓力鍋多需要多少時(shí)間開(kāi)始保壓；

解：（1）保溫時(shí)，加熱器R2工作，加熱器電功率P2=220W，

R2===220Ω；

（2）電壓力鍋在加熱狀態(tài)時(shí)的功率P主加熱=880W，P保壓加熱=220W，

根據(jù)P=UI可得，電壓力鍋中的電流：

I===5A；

（3）水的體積V=3.3L=3.3dm3=3.3×10﹣3m3，

由ρ=可得，水的質(zhì)量m=ρV=1.0×103kg/m3×3.3×10﹣3m3=3.3kg，

水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×3.3kg×（105℃﹣25℃）=1.1088×106J，

消耗的電能：90%W加熱=Q吸=90%×1.1088×106J=9.9792×105，

根據(jù)P=，電壓力鍋加熱到開(kāi)始保壓的時(shí)間：

t加熱===907.2s；

答：（1）電壓力鍋保溫時(shí)R2的阻值是220Ω；

（2）電壓力鍋在加熱狀態(tài)時(shí)的總電流為5A；

（3）電壓力鍋907.2s后開(kāi)始保壓．