图*为雯雯家新买的电煲锅,它有加热和保温两种功能.图乙是其简化电路.当S接a时,电煲锅加热;当S接b时,电煲锅...
问题详情:
图*为雯雯家新买的电煲锅,它有加热和保温两种功能.图乙是其简化电路.当S接a时,电煲锅加热;当S接b时,电煲锅保温.已知:电源电压为220V.R1=55Ω,加热时总功率与保温时总功率的关系为:P加热=5P保温.[c米饭=4×103J/(kg•℃)]求:
(1)若电煲锅内装有1kg米饭,从12℃加热到100℃,米饭吸收多少热量?
(2)电阻R2的阻值为多少?
(3 )若电煲锅的热效率为80%,加热这些米饭需要多长时间?
【回答】
【考点】热量的计算;电功计算公式的应用.
【分析】(1)知道米饭的质量和初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出米饭吸收的热量;
(2)由电路图可知,开关S接“b”档时R1、R2串联,开关S接“a”档时电路为R1的简单电路,根据P=求出两种情况下电路中的总电阻,利用电阻的串联求出R2的电阻值;
(3)根据η=求出消耗的电能,利用P=求出需要的加热时间.
【解答】解:
(1)米饭吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4×103J/(kg•℃)×1kg×=3.52×105J;
(2)由电路图可知,开关S接“b”时,R1、R2串联;
开关S接“a”时,电路为R1的简单电路,
由P=可知,
开关S接“b”时,电煲锅保温,电路中的总电阻:U2=P保温R总 ①;
开关S接“a”时,电煲锅加热,电路中的总电阻:U2=P加热R1 ②;
已知:P加热=5P保温 ③,
根据①②③可得:P保温R总=5P保温R1;
所以,R总=5R1=5×55Ω=275Ω;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的电阻值:
R2=R总﹣R1=275Ω﹣55Ω=220Ω;
(3)电煲锅的加热功率为:P加热===880W;
由η=,电煲锅消耗的电能:
W===4.4×105J,
由P=可得,电煲锅需要的加热时间:
t===500s.
答:
(1)若电煲锅内装有1kg米饭,从12℃加热到100℃,米饭吸收的热量为3.52×105J;
(2)电阻R2的阻值为220Ω;
(3)若电煲锅加热效率为80%,加热这些米饭需要的时间为500s.
知识点:电功率
题型:计算题