如图甲所示的电压力锅,集压力锅、电饭锅的优点于一体,省时节电,热效率高.它的工作原理图如图乙.当闭合开关S2和S1,电压力锅处于加热状态,锅内物体被迅速加热,达到预定温度,

所属学校:全国通用 科目:物理 2022-05-08 21:32:06

问题描述:

如图甲所示的电压力锅,集压力锅、电饭锅的优点于一体,省时节电,热效率高.它的工作原理图如图乙.当闭合开关S2和S1,电压力锅处于加热状态,锅内物体被迅速加热,达到预定温度,开关S1自动断开电压力锅处于保温状态.若电压力锅保温时的电功率为400W,电阻R1的阻值为96.8Ω.(1)电阻R2的阻值是多少?(2)若锅中有质量为2kg的水,初温10℃,把这些水加热到110℃,至少需要消耗多少电能?【已知消耗的电能有80%被水有效利用,水的比热容C=4.2×103J/(kg•℃)】(3)若电路的实际电压为198V,电压锅加热时的实际功率为多少?
最佳答案:

(1)由图当S1断开电压力锅处于保温状态,此时只有R2连入电路,由P=U2R可得R2的阻值:R2=U2P保=(220V)2400W=121Ω;(2)水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(110℃-10℃)=8.4×105J,由80W=Q吸可得消耗的电能:W=Q吸80%=8.4×105J0.8=1.05×106J;(3)闭合开关S2和S1,电压力锅处于加热状态,U实=U1=U2,所以电压锅加热时的实际功率:P实=P1+P2=U实2R1+U实2R2=(198V)296.8Ω+(198V)2121Ω=405W+324W=729W.答:(1)电阻R2的阻值是121Ω;(2)若锅中有质量为2kg的水,初温10℃,把这些水加热到110℃,至少需要消耗1.05×106J电能;(3)若电路的实际电压为198V,电压锅加热时的实际功率为729W.

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