Question

【題目】電壓力鍋集高壓鍋與電飯鍋優點于一體，既安全又環保圖甲是一種新型電壓力鍋，圖乙是該型號電壓力鍋工作電路簡圖其中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，并與觸點c接通，開始保壓。現將5kg初溫為25℃的水加入電壓力鍋中，接通電路使其正常運行，圖丙為電壓力鍋這次煮水全過程中電功率隨時間的變化圖象。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器R的電阻值

（2）電壓力鍋從開始運行到水溫剛達105℃時的效率

Answer 1

【答案】（1）55Ω；（2）80%。

【解析】

（1）接通電路后，開關S自動與觸點a、b接通，開始加熱，電阻R1、R2并聯，由圖丙知此時的功率為1000W，當鍋內溫度達到105℃，開關S自動與a、b斷開，并與觸點c接通，開始保壓，電阻R0工作，由圖丙知此時的功率為120W，電路消耗的總功率：P＝P主加熱+P保壓加熱，所以電壓力鍋加熱狀態時主加熱器R的功率為：P主加熱＝P﹣P保壓加熱＝1000W﹣120W＝880W；此時主加熱器R的電阻值為：；

（2）根據圖丙知主加熱器R的功率電壓力鍋從開始運行到水溫剛達105℃時的時間為35min＝2100s，消耗的電能：W＝Pt＝1000W×2100s＝2.1×106J，

水吸收的熱量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg℃）×5kg×（105℃﹣25℃）＝1.68×106J，

電壓力鍋從開始運行到水溫剛達105℃時的效率：。