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,

所属学校:全国通用 科目:物理 2022-05-08 21:17:03

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%(1)电压力锅内的水可以加热到103℃才沸腾,是因为___增大使液体的沸点升高.(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=U2R1;当S断开时,两只电阻串联,电路消耗的功率为P′=U2R1+R2,因为P>P′,所以S闭合时为加热状态,因为P=U2R,所以R1的阻值为R1=U2P加热=(220V)2550W=88Ω,当S断开时,压力锅的保温功率为P保温=U2R1+R2=(220V)288Ω+792Ω=55W;(3)水吸收的热量为Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(75℃-20℃)=4.62×105J;因为η=QW,所以消耗的电能为W=Qη=4.62×105J84%=5.5×105J;因为P=Wt,所以电压力锅正常工作时间为t=WP=5.5×105J550W=1000s.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.

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