Question

【题目】如图所示，是家用保温式电压力锅和它的电路原理图，S是手动、温控一体开关﹣﹣必须用外力按下才能闭合，但当锅底温度达到大约103℃以上时，会自动弹起断开进入保温状态．已知R2=792Ω，电饭锅的额定加热功率为550W．

额定电压	220V
额定频率	50Hz
容积	3L
额定功率	550W
电热效率	84%

（1）电压力锅内的水可以加热到103℃才沸腾，是因为增大使液体的沸点升高．
（2）当电压力锅处于保温状态时，保温功率是多大？
（3）当电压力锅处于正常加热状态时，将2kg的水从20℃加热到75℃需要多少时间？

Answer 1

【答案】
（1）液体表面的气压
（2）解：当S闭合时，电阻R2被短路，电路消耗的功率为P= ；

当S断开时，两只电阻串联，电路消耗的功率为P′= ，

因为P＞P′，所以S闭合时为加热状态，

因为P= ，

所以R1的阻值为R1= =88Ω，

当S断开时，压力锅的保温功率为P保温= = =55W；

答：保温功率为55W；

（3）解：水吸收的热量为Q=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×2kg×（75℃﹣20℃）=4.62×105J；

因为η= ，

所以消耗的电能为W= =5.5×105J；

因为P= ，

所以电压力锅正常工作时间为t= =1000s．

答：压力锅工作时间为1000s．

【解析】（1）解：液体沸点随气压的增大而升高，在标准大气压下水的沸点是100℃，当表面气压大于标准大气压时，水的沸点会高于100℃，达到103℃；

故答案为：液体表面的气压；

（1）液体的沸点与气压有关，气压越大沸点越高；
（2）当S闭合时，电阻R2被短路，由电功率公式求出此时电路消耗的功率；当S断开时，两只电阻串联，由电功率公式求出此时电路消耗的功率；比较电功率大小确定两种情况对应的工作状态来确定保温功率的大小；
（3）已知水的比热容、质量、初温度和末温度，由热量计算公式求出水吸收的热量；已知压力锅的电热效率和需要的热量，由效率公式求出消耗的电能；已知消耗的电能和加热功率，由电功率公式求出工作时间．