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)點于一體，既安全又環(huán)保。如圖是某型號電壓力鍋工作電路簡圖，表中是其部分參數(shù)。其中R1是主加熱器，R2是保壓加熱器。 接通電路后，開關s自動與觸點a、b接通，開始加熱。當鍋內(nèi)溫度達到105℃時，開關S自動與a、b斷開，并與觸點c接通，開始保壓，此時鍋內(nèi)水溫不變，且未沸騰。現(xiàn)將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）	800
保壓加熱器額定功率（W）	200
保壓溫度（℃）	105
最大容積（L）	5

（1）電壓力鍋在加熱狀態(tài)時的電流。

（2）電壓力鍋多少秒后開始保壓？

（3）電壓力鍋在此30min內(nèi)消耗的電能。

Answer 1

【答案】（1）4.5A（2）1120s（3）1.256×106J

【解析】

（1）加熱狀態(tài)時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）先求出水的質(zhì)量，再根據(jù)Q吸=cm（t﹣t0）求出水溫度達到105℃時吸收的熱量，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間開始保壓；

（3）30min減去加熱到保溫的時間即為保溫時的時間，根據(jù)W=Pt求出保溫時消耗的電能，然后加上加熱時消耗的電能即為電壓力鍋在此30min內(nèi)消耗的電能。

（1）電壓力鍋在加熱狀態(tài)時的功率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：

；

（2）根據(jù)可得，水的質(zhì)量：

m=ρV=1×103kg/m3×3×10﹣3m3=3kg，

水吸收的熱量：

，

消耗的電能有90%被有效利用，根據(jù)得，消耗的電能：

，

根據(jù)W=Pt得，電壓力鍋加熱到開始保壓的時間：

；

（3）30min內(nèi)保溫的時間：t保溫=t﹣t加熱=30×60s﹣1120s=680s，

保溫時消耗的電能：W保溫=P保溫t保溫=200W×680s=1.36×105J，

電壓力鍋在此30min內(nèi)消耗的電能：

W=W加熱+W保溫=1.12×106J+1.36×105J=1.256×106J。