电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体,既安全又节能.某型号电压力锅的额定电压为220V,右图是其工作原理图,R...
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电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体,既安全又节能.某型号电压力锅的额定电压为220V,右图是其工作原理图,R1、R2分别是主加热器和保压加热器,R1的额定功率为800W;L是用来指示电压力锅工作状态的变*发光二极管,当通过它的电流小于40 mA时,发红光,达到40mA时,开始发绿光,只要有电流通过L其两端电压就恒为2V;R0是特殊电阻,其阻值随锅内温度变化而改变;接通电路,开关S自动与触点a、b闭合,开始加热,当锅内水温达到105℃时,S自动与a、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.
(1)电压力锅正常工作时,若指示灯L发绿光,求R0的最大阻值.
(2) 当锅内气压为110千帕时,锅内气体对锅盖(400厘米2)的压力多大?
(3)在保压状态下,加热器正常工作1h耗电0.2kWh,求R2的阻值.
(4)用该压力锅对5 L、20℃的水加热,正常工作35min后,求水温升高到多少摄氏度?(已知消耗的电能有90%被有效利用,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃).
【回答】
(1)要使指示灯发绿光,电路中的最小电流I为40mA,L两端电压恒为2V,则R0两端电压U0=U额-UL=220V-2V=218V,R0===5450Ω;
(2)锅内气压为P=110千帕=1.1×105Pa.锅盖面积S=400cm2=0.04m2.
锅内气体对锅盖的压力F=PS=1.1×105Pa×0.04m2=4400N.
(3)保压时,加热器R2工作,加热器电功率P2===0.2KW=200W,R2===242Ω
(4)假设电压力锅在35min内一直处于加热状态,则水吸收的热量 Q吸=η(P1+P2)t Q吸=90%×(800W+200W)×35×60s=1.89×106J Q吸=c水m水(t-t0)=c水ρ水V水(t-t0) 1.89×106J=4.2×103J/kg.℃×1.0×103kg/m3×5×10-3m3×(t-20℃) t=110℃ 由于锅内水温达到105℃时,压力锅处于保压状态,温度保持不变,所以吸热后水温升高到105℃。
知识点:各地中考
题型:计算题
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