如图所示是一种电压力锅简易原理图,A为密闭锅体,锅盖面积为400cm2。R1为工作时的加热电阻,L为指示灯,其...
问题详情:
如图所示是一种电压力锅简易原理图,A为密闭锅体,锅盖面积为400cm2。R1为工作时的加热电阻,L为指示灯,其电阻为20Ω,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关,闭合S1后,电路通过R1对电力压力锅加热,当锅内气体压强达到设定值时,水开始沸腾,锅底向下移动,压力开关与触点a断开,并与 b点接通,起到控压控温的目的,此时保温电路的总功率为20W。
(1)当锅内121kpa时,锅内气体对锅盖的压力是多少?
(2)保温电阻R2的阻值多大?
(3)已知锅内水的质量为m,初温为T0、比热容为c,为了求出电压锅从开始加热到锅气压到设定值时的效率,只要测出闭合开关S1到电路中 的时间为t,就可推导出效率的表达式η= (用已知量表示)
【回答】
(1)当锅内气体压强为121kPa时,锅内气体对锅盖的压力是4840N;
(2)保温电阻R2的阻值为2400Ω;
(3)指示灯亮,
【解析】
试题分析:(1)
∴锅内气体对锅盖的压力:
F=ps=121×103Pa×400×10-4m2=4840N;
(2)
∴保温时电路总电阻:
∵R=R2+RL,
∴R2=R-RL=2420Ω-20Ω=2400Ω;
(3)由表二知道锅内气体压强设定值p=175kPa、压力锅的功率为1000W,由表一可知此时锅内温度为116℃,测出闭合开关S1到电路中指示灯亮的时间t,
压力锅消耗的电能:
W电=Pt=1000W×t,
水吸收的热量:
Q吸=cm△t=cm(116℃-T0),
压力锅的效率:
答:(1)当锅内气体压强为121kPa时,锅内气体对锅盖的压力是4840N;
(2)保温电阻R2的阻值为2400Ω;
(3)指示灯亮,
考点:压强、沸点与压强的关系、电功率、热量的计算
点评:本题为电学和力学综合题,要求灵活运用压强公式、电功率公式、吸热公式、效率公式.
知识点:各地中考
题型:计算题
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