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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2...

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色发光二极管,当通过它的电流小于40mA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;R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R的最大阻值.
(2)在保压状态下,加热器正常工作1h耗电0.2kWh,求R2的阻值.
(3)用该压力锅对5L、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/.

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(1)发光二极管L与电阻R串联,L两端电压恒为2V,根据串联电路电压的规律求出R两端电压,指示灯发绿光,电路中的最小电流I为40mA,根据欧姆定律求出R的最大阻值. (2)已知消耗的电能和时间,先根据公式W=Pt求出加热器的电功率,再根据公式R=求出R2的阻值. (3)已知消耗的电能有90%被有效利用,根据公式Q=ηPt可求水吸收的热量,再利用公式Q=cm△t可求水升高的温度. 【解析】 (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R两端电压U=U-Ut=220V-2V=218V, R的最大阻值R===5450Ω. 答:R的最大阻值为5450Ω. (2)保压时,加热器R2工作,加执器电功率P2===0.2kw=200W, R2===242Ω. 答:R2的阻值为242Ω. (3)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-t)=c水ρ水V水(t-t) 所以1.89×106J=4.2×103J/(kg•℃)×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℃. 答:水温升高到105摄氏度.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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