问题描述:
电力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体,既安全又节能.某型号电压力锅的额定电压为220V,图是其工作原理图,R1、R2分别是主加热器和保压加热器,R1的额定功率为800W;L是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管,R0是特殊电阻,其阻值随锅内温度变化而改变(L与R0消耗的电能忽略不计);开关S可与a、b、c三个触点分别或某两个同时闭合,从而达到加热或保压.(开关S只能左右移动,不能旋转)(1)接通电路,开关S自动与触点___闭合,开始加热,当锅内水温达到105℃时,S自动与其断开,并与触点___接通,开始保压,此时锅内水温不变,且未沸腾.
(2)在加热状态下,加热器正常工作1h耗电1KWh,求R2的阻值.
(3)用该压力锅对5L、20℃的水加热,正常工作35min后,求水温升高到多少摄氏度?已知消耗的电能有90%被有效利用,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃).
最佳答案:
(1)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.
(2)在加热状态下,加执器电功率:
P1=
W1 |
t |
1kW•h |
1h |
P2=P总-P1=1000W-800W=200W,
由P=
U2 |
R |
R2=
U2 |
P2 |
(220V)2 |
200W |
(3)假设电压力锅在35min内一直处于加热状态,则水吸收的热量:
Q吸=η(P1+P2)t
Q吸=90%×(800W+200W)×35×60s=1.89×106J
Q吸=c水m水(t-t0)=c水ρ水V水(t-t0)
所以1.89×106J=4.2×103J/(kg•℃)×103kg/m3×5×10-3m3×(t-20℃)
解得:
t=110℃,
由于锅内水温达到105℃时,压力锅处于保压状态,温度保持不变,所以吸热后水温升高到105℃.
故答案为:(1)a、b;c
(2)R2的阻值为242Ω.
(3)水温升高到105℃.