Question

圖甲是家庭常用的電飯鍋，其內部電路如圖乙所示，R₁是加熱電阻,R₂是限流電阻。煮飯時，接通電源(220V)，閉合手動開頭S₁，電飯鍋處在加熱狀態。電飯鍋內食物溫度達到103°時，開關S₁會自動斷開，斷開后若無外力作用則不會自動閉合；S₁斷開后，電飯鍋進入保溫狀態，S₂是一個自動溫控開關，當鍋內食物溫度達到80℃時會自動斷開，溫度低于70℃時會自動閉合。已知水的比熱容為4.2×l0³J/ (kg．℃)。

    請簡答下列問題

    (1)銘牌上所標加熱時額定功率是1000W，求電飯鍋加熱時R₁的阻值。

    (2)若在一個標準大氣壓下將溫度為20℃，質量為2. 5kg的水澆開需要16min40s，求電飯鍋正常工作時電能轉化為內能的效率是多少？

    (3)若電飯鍋中加入一些水（1標準大氣壓）．將手動開關S_l閉合，若無外力作用于S_l，水是否會燒干？請說明原因。

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）84%（3）因為在一個標準大氣壓下，水的沸點是100℃，水溫達不到103℃，S₁不會自動斷開；水會持續沸騰，直至燒干

【解析】（1）由可得，-------------------------（2分）

（2）水吸收的熱量為

Q=cm(t-t₀)=4.2×10³J/（kg•℃）×2.5kg×(100℃-20℃)= 8.4×10⁵J -----------（2分）

t=16 min40s=1000s

消耗的電能為W=P t=1000W×1000s=1×10⁶J-----------------------------------（1分）

電能轉化為內能的效率為84﹪--------------（2分

（3）因為在一個標準大氣壓下，水的沸點是100℃，水溫達不到103℃，S₁不會自動斷開；水會持續沸騰，直至燒干。--------------------------------