题目内容
【题目】小明家有一种家用电饭锅的铭牌如下表所示,已知水的比热容4.2×103J/(kg℃),g取10N/kg。不考虑温度对电阻的影响及指示灯消耗的电能,电饭锅的原理图如图所示;求:
电饭锅铭牌数据 | ||
额定功率 | 加热 | 1000W |
保温 | 275W | |
电源 | 220V 50Hz |
(1)该电饭锅中具有加热功能时,此时开关S应该接哪个位置(a或b)?加热时电阻丝的电阻是多少?当实际电压为198V时,则此时电饭锅的实际功率是多少?
(2)保温功能正常工作时的电流是多少?
(3)如果用该电饭锅在一标准大气压下将2kg的水由20℃加热至沸腾,水吸收的热量是多少?
【答案】(1)a;48.4Ω; 810 W;(2)1.25 A;(3)6.72×105 J
【解析】
由题知,不考虑温度对电阻的影响及指示灯消耗的电能,可认为指示灯的电阻几乎为0,其接入电路对电阻丝无影响;
(1)由图知,开关S接a时,只有加热电阻R1工作,电路的总电阻较小,根据公式P=可知,此时电功率较大,电饭锅处于加热状态;
电饭锅正常加热时,电路功率P加热=1000W,
由P=可得,加热时电阻丝的电阻:
R1===48.4Ω;
当电压为198 V时,电饭锅的实际功率:
P实===810 W;
(2)开关S接b时,两电阻串联,电路的总电阻较大,根据公式P=可知,此时电功率较小,电饭锅处于保温状态,
由P=UI可得,电饭锅保温功能正常工作时的电流:
I===1.25 A;
(3)在1标准大气压下水的沸点是100℃,则水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103 J/(kg℃)×2 kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105 J。
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