问题描述:
如图所示,是家用保温式电压力锅和它的电路原理图,S是手动、温控一体开关--必须用外力按下才能闭合,但当锅底温度达到大约103℃以上时,会自动弹起断开进入保温状态.已知R2=792Ω,电饭锅的额定加热功率为550W.额定电压 | 220V |
额定频率 | 50Hz |
容积 | 3L |
额定功率 | 550W |
电热效率 | 84% |
(2)当电压力锅处于保温状态时,保温功率是多大?
(3)当电压力锅处于正常加热状态时,将2kg的水从20℃加热到75℃需要多少时间?
最佳答案:
(1)液体沸点随气压的增大而升高,在标准大气压下水的沸点是100℃,当表面气压大于标准大气压时,水的沸点会高于100℃,达到103℃;
(2)当S闭合时,电阻R2被短路,电路消耗的功率为P=
U2 |
R1 |
当S断开时,两只电阻串联,电路消耗的功率为P′=
U2 |
R1+R2 |
因为P>P′,所以S闭合时为加热状态,
因为P=
U2 |
R |
所以R1的阻值为R1=
U2 |
P加热 |
(220V)2 |
550W |
当S断开时,压力锅的保温功率为P保温=
U2 |
R1+R2 |
(220V)2 |
88Ω+792Ω |
(3)水吸收的热量为Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(75℃-20℃)=4.62×105J;
因为η=
Q |
W |
所以消耗的电能为W=
Q |
η |
4.62×105J |
84% |
因为P=
W |
t |
所以电压力锅正常工作时间为t=
W |
P |
5.5×105J |
550W |
答:(1)液体表面的气压;
(2)保温功率为55W;
(3)压力锅工作时间为1000s.