Question

【題目】圖甲是內(nèi)膽為鋁質(zhì)材料的電飯鍋，內(nèi)部電路如圖乙所示，R1是加熱電阻，阻值為48.4Ω；R2是限流電阻，阻值為484Ω．煮飯時，接通電源（220V），閉合手動開關(guān)S1 ， 電飯鍋處在加熱狀態(tài)．當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到103℃時，開關(guān)S1會自動斷開，斷開后若無外力作用則不會自動閉合，S2是一個自動溫控開關(guān)，當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到80℃時會自動斷開，溫度低于70℃時會自動閉合【已知水的比熱容為4.2×103J/（kg℃）】．
請解答下列問題：
（1）在保溫和加熱兩種情況下，電飯鍋消耗的電功率之比是多少？
（2）若在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將溫度為20℃，質(zhì)量為2.5kg的水燒開需要16min40s，求電飯鍋正常工作時電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由P= 得，在保溫情況下，電飯鍋消耗的電功率：

P保溫= = ，

在加熱情況下，電飯鍋消耗的電功率：

P加熱= ，

則在保溫和加熱兩種情況下，電飯鍋消耗的電功率之比：

= = = =

（2）解：在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水沸騰時的溫度t=100℃，

水吸收的熱量：

Q=cm（t﹣t0）

=4.2×103J/（kg℃）×2.5kg×（100℃﹣20℃）

=8.4×105J，

加熱時間t=16min40s=1000s，

電飯鍋消耗的電能：

W= t= ×1000s=106J，

則電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率：

η= ×100%= ×100%=84%

【解析】（1）電飯鍋處在加熱狀態(tài)時，只有電阻R1工作，當(dāng)處于保溫狀態(tài)時，兩電阻串聯(lián)，一起工作，根據(jù)P= 求在保溫和加熱兩種情況下，電飯鍋消耗的電功率之比；（2）根據(jù)公式W= t可求電飯鍋燒水時消耗的電能，然后根據(jù)公式Q=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量，根據(jù)η= ×100%求出電飯鍋正常工作時電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率．