Question

【題目】圖甲是一種新型家用電器﹣電壓力鍋，圖乙是某型號電壓力鍋工作電路簡圖，表中數據是其部分參數．其中R是主加熱器，R0是保壓加熱器．接通電路后，開關S自動與觸電a、b接通，開始加熱．當鍋內溫度達到105℃．開光S自動與a、b斷開，開始保壓，此時鍋內水溫不高，且未沸騰．現將5kg初溫為25℃的水加入電壓鍋中，接通電路使其正常運行30min，熱量損耗不計，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噐R的電阻

②電壓力鍋多少min后開始保壓？

③電壓力鍋在此30min內保壓時所消耗的電能．

Answer 1

【答案】①55Ω；②電壓力鍋28min后開始保壓；③1.44×104J．

【解析】（1）因為主加熱器額定功率是P主加熱 =880W，所以由P=U2/R知道，電壓力鍋加熱狀態時主加熱器R的電阻是：R=U2/P主加熱=(220V)2/880W=55Ω；

（2）根據題意知道，水吸收的熱量是：Q吸 =cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg℃）×5kg×（105℃-25℃）=1.68×106 J，

此過程消耗的電能是：W加熱=Q吸=1.68×106 J，

根據W=Pt知道，電壓力鍋從加熱到開始保壓的時間是：t加熱=W加熱/P加熱=1.68×106J/（880W+120W）=1680s=28min；

（3）30min內保壓的時間是：t保溫=t-t加熱 =30×60s-1680s=120s，

保壓時消耗的電能是：W保壓=P保壓t保壓=120W×120s=1.44×104 J。