Question

某型号电压力锅的额定电压为220V，下图是其工作原理图．R₁、R₂分别是主加热器和保压加热器，R₁的额定功率为800W．接通电路，开关S自动与触点a、b闭合，开始加热，当锅内水温达到105℃时，S自动与a、b断开，并与触点c接通．开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾．
（1）在保压状态下，加热器正常工作1h耗电0.2kW•h，求R₂的阻值．
（2）用该压力锅对5L、20℃的水加热，正常工作35min后，求水温升高到多少摄氏度（已知消耗的电能有90%被有效利用）

Answer

（1）由电路图可知，开关接c，电饭锅处于保压状态时，只有电阻R2接入电路，根据题意由功率公式求出保压功率，再由电功率公式P=的变形公式求出电阻阻值．
（2）由电功率的变形公式W=Pt及题意求出水所吸收的热量，然后由热量公式Q=cm（t-t）的变形公式可以求出水的温度．
【解析】
（1）保压时，加热器的电功率P2===0.2kW=200W，
∵P=，∴电阻R2的阻值R2===242Ω．
（2）假设电压力锅在35min内一直处于加热状态，
则水吸收的热量Q吸=η（P1+P2）t
Q吸=90%×（800W+200W）×35×60s=1.89×106J，
∵Q吸=c水m水（t-t）=c水ρ水V水（t-t），
所以1.89×106J=4.2×103J/（kg•℃）×1×103kg/m3×5×10-3m3×（t-20℃），
解得：t=110℃，
由于锅内水温达到105℃时，压力锅处于保压状态，温度保持不变，所以吸热后水温升高到105℃．
答：（1）电阻R2的阻值是242Ω．
（2）水温升高到105摄氏度．