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，既安全又環(huán)保．右圖是某型號(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，開關(guān)s自動(dòng)與觸點(diǎn)a接通，開始加熱．當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到105℃時(shí)，開關(guān)S自動(dòng)與a斷開，并與觸點(diǎn)c接通，開始保壓，此時(shí)鍋內(nèi)水溫不變，且未沸騰．現(xiàn)將2.5kg初溫為25℃的水加入壓力鍋中，接通電路使其正常工作24min．假設(shè)消耗的電能全部被有效利用，水的比熱容為4.2×103J/（kg℃）．求：

(1)電壓力鍋在加熱狀態(tài)時(shí)的電流。

(2)電壓力鍋多少秒后開始保壓?

(3)電壓力鍋在此24min內(nèi)消耗的電能。

Answer 1

【答案】4.5A 840s 9.6×105J

【解析】

（1）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；（2）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)間開始保壓；（3）24min減去加熱到保溫的時(shí)間極為保溫時(shí)的時(shí)間，根據(jù)W=Pt求出保溫時(shí)消耗的電能，然后加上加熱時(shí)消耗的電能即為電壓力鍋在24min內(nèi)消耗的電能．

（1）電壓力鍋在加熱狀態(tài)時(shí)的功率P主加熱=800W，P保壓加熱=200W，

根據(jù)P=UI可得，電壓力鍋中的電流：I==≈4.5A；

（2）水吸收的熱量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×2.5kg×（105℃-25℃）=8.4×105J，消耗的電能：W加熱=Q吸=8.4×105J，根據(jù)W=Pt，電壓力鍋加熱到開始保壓的時(shí)間：

t加熱===840s；

（3）24min內(nèi)保溫的時(shí)間：t保溫=tt加熱=24×60s840s=600s，保溫時(shí)消耗的電能：

W保溫=P保溫t保溫=200W×600s=1.2×105J，電壓力鍋在此30min內(nèi)消耗的電能：

W=W加熱+W保溫=8.4×105J+1.2×105J=9.6×105J．