Question

10．电炖锅是用电阻通电后发热来加工食物的，为了达到省时节能的目的，它有两个加热功率，并有两个“聪明”开关，一个利用“热敏”材料制成“热控开关”，当食品加热达到设定温度时，“热控开关”断开使电阻的发热功率减小；另一个是“定时开关”，当加热到一定时间时，“定时开关”断开，使电阻停止发热．如表是某品牌电炖锅的一些参数．现将2L初温为20℃的汤水（比热容，密度均与水相同）加入电炖锅中，接通电路使其正常工作，30min分钟后美味的汤水就做好啦．设整个过程中没有能量损失，汤水的质量不变．求：

额定电压（V）	220
主加热额定功率（W）	1000
副加热额定功率（W）	200
预设温度（℃）	100
预设时间（min）	30
最大容积（L）	3

（1）刚开始加热时，电路中的电流多大？（结果保留一位小数）
（2）当“热控开关”断开时，汤水吸收的热量是多少？
（3）整个过程中一共要消耗多少电能？

Answer 1

分析 （1）根据公式I=$\frac{P}{U}$计算电路中的电流值；
（2）根据公式Q=cm△t计算汤水吸收的热量；
（3）根据W=Q=Pt计算出加热所需时间，得出副加热时间，从而可根据W=Pt得出副加热过程中消耗的电能，得出整个过程中所消耗的电能．

解答 解：（1）由P=UI得，刚开始加热时，电路中的电流为：
I=$\frac{{P}_{1}}{U}$=$\frac{1000W}{220V}$≈4.5A；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$得，汤水的质量m=ρV=1×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg；
当“热控开关”断开时，汤水吸收的热量是：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（3）由P=$\frac{W}{t}$得，主加热过程所需时间t₁=$\frac{{W}_{1}}{{P}_{1}}$=$\frac{Q}{{P}_{1}}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{1000W}$=672s；
所以剩余副加热时间t₂=30×60s-672s=1128s；
则副加热时间消耗电能为W₂=P₂t₂=200W×1128s=2.256×10⁵J；
则整个过程消耗电能为：W=W₁+W₂=6.72×10⁵J+2.256×10⁵J=8.976×10⁵J．
（1）刚开始加热时，电路中的电流4.5A；
（2）当“热控开关”断开时，汤水吸收的热量是6.72×10⁵J；
（3）整个过程中一共要消耗8.976×10⁵J的电能．

点评 本题考查了电和热的综合计算，解决此类题目，除了熟练掌握有关计算公式外，更要注意对题目的分析，此题要注意理解主加热、副加热的含义．