Question

电压力锅是一种新型家用电器，集高压锅与电饭锅优点于一体，既安全又环保。图是某型号电压力锅工作电路简图，右表是其部分参数。其中R₂是主加热器，R₁是保压加热器。接通电路后，开关S自动与触点b接通，开始加热。当锅内温度达到105℃时，开关S自动与b断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾。现将3L初温为25℃的水 加入压力锅中，接通电路使其正常工作30min。已知消耗的电能有90％被有效利用，水的比热容为4.2×10³J／(kg·℃)。求：

 

(1)电压力锅在加热状态时的电流。

(2)电压力锅多少秒后开始保压?

(3)电压力锅在此30min内消耗的电能。

Answer

（1）4.5A

（2）1120s

（3）1.256×106J

【解析】

解：（1）当压力锅处于加热状态时，R1、R2并联同时工作，

根据P＝UI，所以加热状态时电流I＝＝4.5A；

（2）3L水的质量m水＝ρV＝1.0×103kg/m3×3×10－3m3=3kg；

所以水吸收的热量Q吸＝cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(105℃－25℃)=1.008×106J；

因为Q吸＝90%W总；

所以锅内温度达到105℃所用的时间t1==1120s；

（3）保压时间t2=t－t1=1800s－1120s=680s；

保压消耗电能W2＝P2t2=200W×680s=0.36×105J；

加热消耗电能W1＝P总t1=1000W×1120s=1.12×106J；

所以30min消耗总电能W＝W1+W2＝1.256×106J。

考点：电热、电功率的计算。

分析：（1）压力锅的加热状态是功率较大的状态，即的电阻最小，故应该是两电阻并联；两电热器同时工作，其总功率为800W+200W=1000W，再根据电功率的公式求电流的大小；（2）开始保压时，即是温度达到105℃时，故我们先计算出这3L水由25℃加热到105℃时所吸收的热量，然后再根据热效率，计算出应该消耗的电能，从而再计算出应该用多长时间电热器才能放出这些能量，即可求出时间来；（3）主要应该区分出这30min内多长时间用来保压，多长时间用来加热，然后再计算消耗的总电能；通过（2）问的时间，可得出加热的时间与保压的时间，分别乘相应的功率即可得出相应的电能，然后再相加即可。