Question

【題目】如圖是某型號電壓力鍋的工作電路簡圖。接通電源后，開關S自動閉合，開始加熱。當鍋內溫度達到105℃時，開關S自動斷開，開始保壓，此時鍋內水溫不變，且未沸騰，保壓時的額定功率為220W。把2.5L初溫為25℃的水加入電壓力鍋中，將它單獨接入家庭電路，使其工作1min40s，觀察到家中標有“220V 3600imp/kWh”字樣的電能表指示燈閃爍84次。已知水的比熱容為4.2×103J/(kg℃),假設電能全部轉化為內能。求：

（1）保壓狀態時的電流大小。

（2）加熱狀態時的實際功率。

（3）加熱多少秒后開始保壓？

Answer 1

【答案】（1）1A；（2）840W；（3）1000s

【解析】試題分析：（1）保壓電流I=P/U=220W/220V=1A；（2）加熱消耗的電能W=（n/N）kWh=（84/3600）×3.6×106J=8.4×104J，加熱功率P=W/t=8.4×104J/100s=840W；

（3）水的質量m=ρV=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg，水加熱至105℃(保壓)需吸熱：Q=cm(t-t0) =4.2×103J/(kg℃) ×2.5kg×(105℃-25℃)=8.4×105J，需要時間t=W/P=Q/P=8.4×104J/840W=1000s。