Question

【題目】圖甲是一種新型家用電器﹣電壓力鍋，圖乙是某型號電壓力鍋工作電路簡圖，表中數據是其部分參數．其中R是主加熱器，R0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．當鍋內溫度達到105℃．開關S自動與a、b斷開，開始保壓．現將5kg初溫為25℃的水加入電壓鍋中，，熱量損耗不計，已知水的比熱容為4.2×103J/kg℃）．求

（1）電壓力鍋加熱狀態時主加熱噐R的電阻

（2）電壓力鍋多少min后開始保壓？

（3）電壓力鍋在保壓狀態下工作30min所消耗的電能．

Answer 1

【答案】（1）55Ω（2）28min (3) 1.704×106J

【解析】（1）已知主加熱噐額定功率P主加熱=880W，根據P=U2/R可得，電壓力鍋加熱狀態時主加熱噐R的電阻：R=U2/P=（220V）2/880W=55Ω；（2）水吸收的熱量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×5kg×80℃=1.68×106J，消耗的電能：W加熱=Q吸=1.68×106J，根據W=Pt，電壓力鍋加熱到開始保壓的時間：t加熱= W加熱/P加熱=1.68×106J /（880W+120W）=1680s=28min；（3）30min內保溫的時間：t保溫=t﹣t加熱=30×60s﹣1680s=120s，保溫時消耗的電能：W保溫=P保溫t保溫=200W×120s=2.4×104J，電壓力鍋在此30min內消耗的電能：W=W加熱+W保溫=1.68×106J+2.4×104J=1.704×106J．