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水=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= 可得R2的阻值:R2=R = =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=400W =80% =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=0.8 + = +96.8Ω =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.121Ω