Question

【題目】如圖所示為某電壓力鍋的工作原理圖。L是發(fā)光二極管指示燈，R1是主加熱器，R2是保壓加熱器，R0是特殊電阻（阻值隨鍋內(nèi)溫度變化而改變，從而與其他元件共同實(shí)現(xiàn)開關(guān)自動(dòng)切換），R1的額定功率為900 W。接通電路時(shí)，開關(guān)S自動(dòng)與觸點(diǎn)a、b閉合，開始加熱；當(dāng)鍋內(nèi)水溫達(dá)到110 ℃時(shí)，S自動(dòng)與觸點(diǎn)a、b斷開，并與觸點(diǎn)c接通，開始保壓，此時(shí)鍋內(nèi)水溫不變，且不沸騰。

(1)在保壓狀態(tài)下，加熱器正常工作2 h耗電0.2 kW·h，求R2的阻值；

(2)用該電壓力鍋對(duì)5 L、20℃的水加熱，正常工作35 min后鍋內(nèi)水溫剛好達(dá)到110℃，求該電壓力鍋的電熱效率。

Answer 1

【答案】(1) 484Ω；(2) 90%

【解析】

(1)保壓時(shí)，只有加熱器R2工作，加執(zhí)器R2的電功率

P2==0.1kW=100W

則R2的阻值為

R2==484Ω

(2)水的質(zhì)量

m=ρ水V=1×103kg/m3×5×10-3m3=5kg

水吸收的熱量

Q吸=c水mΔt= 4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(110℃-20℃)=1.89×106J

正常工作35 min消耗的電能

W=(P1+P2)t′=(900W+100W)×35×60s=2.1×106J

該電壓力鍋的電熱效率

η==90%

答：(1)R2的阻值是484Ω；

(2)該電壓力鍋的電熱效率是90%。