电压力锅集高压锅和电饭锅于一体,既安全又节能,“美的”牌某型号电压力锅铭牌如下表所示.其工作原理如图所示,A为密闭锅体,R1、R2分别是主加热器和保温加热器,L是用来指示电压力锅保温状态的发光二极管(电阻忽略不计),S1为电源开关.闭合开关S1后,电路通过R1对电压力锅加热,当锅内水温达到105℃时,锅体向下移动,压力开关S2与触点a断开,与b点接通,电路通过R2对电压力锅保温.求:
(1)电压力锅正常加热工作时,通过加热电阻R1的电流是多大?
(2)电压力锅进入保温状态时,家庭电路电压发生变化降为198V,此时保温电阻R2消耗的实际电功率是多大?
(3)用该电压力锅对2kg、20℃的水正常加热到69.5℃,电压力锅加热的时间是多少?已知消耗的电能有90%被用来给水加热.水的比热容c=4.2×103J/(kg?℃):
美的电压力锅 | ||
额定电压 | 220V | |
额定功率 | 加热 | 1100W |
保温 | 20W | |
电源频率 | 50Hz |
解:(1)由P=UI得电压力锅正常加热的电流:
I1===5A;
(2)由P=得:
R2===2420Ω,
电饭锅实际消耗的电功率:
P实===16.2W;
(3)水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)
由加热消耗的电能90%被水吸收有:Q吸=0.9W电,
根据W=Pt得:
加热时间t=====420s.
答:(1)电压力锅正常加热工作时,通过加热电阻R1的电流是5A;
(2)电压力锅进入保温状态时,家庭电路电压发生变化降为198V,此时保温电阻R2消耗的实际电功率是16.2W;
(3)用该电压力锅对2kg、20℃的水正常加热到69.5℃,电压力锅加热的时间是420s.
(1)已知加热时电压力锅的功率和电压,根据P=UI求出通过加热电阻R1的电流;
(2)发光二极管电阻忽略不计时,根据P=求出电阻R2的电阻,再根据P=求出家庭电路电压变化为198V时的实际功率;
(3)根据Q=cm△t表示出水吸收的热量,根据题意得出加热时电饭锅释放的热量,再根据W=Pt求出加热时间.
点评:本题考查了电功与热量的简单计算,涉及到吸热公式、电功率公式和效率公式的灵活应用,会分析电饭锅加热时和保温时的电路是解决本题的关键.