图甲是家庭常用的电饭锅,其内部电路如图乙所示,R1是加热电阻,R2是限流电阻.煮饭时,接通电源(220V),闭合手动开关S1,电饭锅处在加热状态.电饭锅内食物温度达到

发布时间:2020-08-13 12:43:39

图甲是家庭常用的电饭锅,其内部电路如图乙所示,R1是加热电阻,R2是限流电阻.煮饭时,接通电源(220V),闭合手动开关S1,电饭锅处在加热状态.电饭锅内食物温度达到103℃时,开关S1会自动断开,断开后若无外力作用则不会自动闭合;S1断开后,电饭锅进入保温状态,S2是一个自动温控开关,当锅内食物温度达到80℃时会自动断开,温度低于70℃时会自动闭合.已知水的比热容为4.2×l03J/(kg.℃).
请简答下列问题
(1)铭牌上所标加热时额定功率是1000W,求电饭锅加热时R1的阻值.
(2)若在一个标准大气压下将温度为20℃,质量为2.5kg的水浇开需要16min40s,求电饭锅正常工作时电能转化为内能的效率是多少?
(3)若电饭锅中加入一些水(1标准大气压).将手动开关Sl闭合,若无外力作用于Sl,水是否会烧干?请说明原因.

网友回答

解:(1)由题意可知,闭合手动开关S1时,电路为R1的简单电路,处于加热状态,
∴P=,
∴R1===48.4Ω;
(2)一个标准大气压下水的沸点是100℃,水吸收的热量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2.5kg×(100℃-20℃)=8.4×105J,
电饭锅工作的时间:
t=16min40s=1000s,
消耗的电能:
W=Pt=1000W×1000s=1×106J
电能转化为内能的效率:
η=×100%=×100%=84%;
(3)若无外力作用于Sl,水会烧干;
因为在一个标准大气压下,水的沸点是100℃,水温达不到103℃,S1不会自动断开,水会持续沸腾直至烧干.
解析分析:(1)由题意可知,闭合手动开关S1时,电路为R1的简单电路,处于加热状态,根据P=求出R1的阻值;
(2)一个标准大气压下水的沸点是100℃,根据Q=cm△t求出水吸收的热量,再根据W=Pt求出消耗的电能,利用效率公式求出电饭锅正常工作时电能转化为内能的效率;
(3)根据题意可知,水温达不到103℃时,无外力作用时S1不会自动断开,电饭锅里边的水会持续沸腾直至烧干.

点评:本题考查了电功率公式和吸热公式、效率公式的应用,关键是知道一个标准电压下水的沸点是100℃以及“当锅内食物温度达到103℃时,开关S1会自动断开”这一条件的具体应用.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!