某型号电压力锅的额定电压为220V,如图是其工作原理简图.发热板由主加热器R1和保压加热器R2组成,R1的额定功率为800W,R2的阻值为242Ω.接通电路,开关S自动与触点a、b闭合,

某型号电压力锅的额定电压为220V,如图是其工作原理简图.发热板由主加热器R1和保压加热器R2组成,R1的额定功率为800W,R2的阻值为242Ω.接通电路,开关S自动与触点a、b闭合,

问题描述:

某型号电压力锅的额定电压为220V,如图是其工作原理简图.发热板由主加热器R 1 和保压加热器R 2 组成,R 1 的额定功率为800W,R 2 的阻值为242Ω.接通电路,开关S自动与触点a、b闭合,开始加热,当锅内水温达到105℃时,S自动与a、b断开,并与触点c接通,开始保压,此时锅内水温不变,且未沸腾.求:
(1)电压力锅正常工作并且处于加热状态时,发热板加热的总电功率有多大?
(2)用该压力锅对4kg、20℃的水加热,正常工作20min后,求水温升高到多少摄氏度?已知消耗的电能有84%被水吸收,水的比热容为4.2×10 3 J/(kg•℃).
(3)在保压状态下,发热板正常工作30min消耗的电能有多少?


最佳答案:

(1)电压力锅正常工作并且处于加热状态时,R 1 、R 2 并联,
R 2 的电功率:P 2 =
U 2
R 2
=
(220V ) 2
242Ω
=200W,
则发热板加热的总功率P=P 1 +P 2 =800W+200W=1000W;
(2)该压力锅对正常工作并且处于加热状态20min后,消耗的电能:
W=Pt=1000W×20×60s=1.2×10 6 J,
水吸收的热量:
Q=84%W=84%×1.2×10 6 J=1.008×10 6 J,
水的温度变化:
△t=
Q
cm
=
1.008× 10 6 J
4.2×1 0 3 J/(kg•℃)×4kg
=60℃,
水温升高到t=20℃+60℃=80℃;
(3)在保压状态下,R 2 单独接入电路,发热板正常工作30min消耗的电能:
W=P 2 t=200W×30×60s=3.6×10 5 J.
答:(1)电压力锅正常工作并且处于加热状态时,发热板加热的总电功率为1000W;
(2)用该压力锅对4kg、20℃的水加热,正常工作20min后,水温升高到80℃;
(3)在保压状态下,发热板正常工作30min消耗的电能3.6×10 5 J
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