Question

【题目】如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有1000W和400W两档功率，档位可自动调节。其工作过程是：按下开关，自动选择1000W档将汤煮至100℃，然后自动跳至400W档进行保温慢炖。设汤的初温为20℃，质量为3kg，汤的比热容为4.0×103J/（kg℃）。求：

（1）若电炖锅将汤从初温加热至100℃耗时20min，在此过程中汤吸收的热量是多少？

（2）电炖锅的效率是多少？

（3）电炖锅进人保温慢炖时，开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置？试说明理由。

Answer 1

【答案】（1）9.6×105J；（2）80%；（3）保温慢炖状态。

【解析】（1）汤吸收的热量：Q＝cm(t-t0)＝4.0×103J/(kg·℃)×3kg×(100℃-20℃)＝9.6×105J，（2）加热功率P＝1000W，加热时间t＝20min＝1200s，电炖锅消耗的电能：W＝Pt＝1000W×1200s＝1.2×106J，则电炖锅的效率：η＝＝80%；（3）电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“b”位置；理由是：当开关S跳至“b”位置时，电阻R1、R2串联接入电路，电路电阻较大，根据P＝可知，电压一定时，电阻越大，电功率越小，此时电炖锅处于保温慢炖状态。