Question

10．電壓力鍋是傳統(tǒng)高壓鍋和電飯鍋的升級換代產(chǎn)品，它綜合了壓力鍋和電飯鍋的優(yōu)點．下表是某品牌電壓力鍋的部分參數(shù)．

容量/kg	5
額定電壓/V	220
額定功率/W	900

（1）高壓鍋的原理是液體沸點隨著液面上方氣壓升高而增大；
（2）該電壓力鍋貯滿初溫為20℃的水后，在一標準大氣壓下將其燒開，則在此過程中水吸收的熱量是多少焦耳？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]；
（3）該電壓力鍋的發(fā)熱電阻的阻值是多少歐姆？若在實際電壓為110V的工作環(huán)境下，該電熱水器的實際功率是多少瓦特？（忽略溫度對電壓力鍋電阻的影響，保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）液體的沸點與其上方的氣壓有關(guān)，氣壓越大沸點越高；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知該電壓力鍋貯滿水后水的質(zhì)量，又知道水的初溫、末溫（標準大氣壓下沸點為100℃）和比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出在此過程中水吸收的熱量；
（3）知道電壓力鍋的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其電阻；再根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出在實際電壓為110V的工作環(huán)境下的實際功率．

解答 解：（1）高壓鍋的原理是液體沸點隨著液面上方氣壓升高而增大；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知，電壓力鍋貯滿水后水的質(zhì)量為5kg，一標準大氣壓下沸點為100℃，
則此過程中水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁶J；
（3）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電壓力鍋發(fā)熱電阻的阻值：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{900W}$=$\frac{484}{9}$Ω≈53.8Ω，
在實際電壓為110V的工作環(huán)境下的實際功率：
P_實=$\frac{{{U}_{實}}^{2}}{R}$=$\frac{（110V）^{2}}{\frac{484}{9}Ω}$=225W．
答：（1）增大；
（2）在此過程中水吸收的熱量是1.68×10⁶J；
（3）該電壓力鍋的發(fā)熱電阻的阻值是53.8Ω；在實際電壓為110V的工作環(huán)境下，該電熱水器的實際功率是225W．

點評 本題考查了電壓鍋的原理和吸熱公式、電功率公式的靈活應(yīng)用，從表格中獲取有用的信息和知道一標準大氣壓下沸點為100℃是關(guān)鍵．