Question

初中物理计算题

图甲是内胆为铝质材料的电饭锅，内部电路如图乙所示，R1是加热电阻，阻值为48.4Ω；R2是限流电阻，阻值为484Ω。煮饭时，接通电源（220V50Hz），闭合手动开关S1，电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103℃时，开关S1会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合，S2是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，温度低于70℃时会自动闭合。（已知水的比热容为4.2×103J/(kg. ℃);查表可知铝的熔点为660℃）

请解答下列问题：

（1）如果接通电源后没有放入食物就闭合开关S1，电饭锅　的内胆是否会熔化？为什么？

（2）在保温和加热两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多少？

（3）若在一个标准大气压下将温度为20℃，质量为2.5kg的水烧开需要16min40s，求电饭锅正常工作时电能转化为内能的效率是多少？
速度。。谢谢

Answer 1

(1)不能不闭合S1，电饭锅只能处在保温状态电饭锅内食物的温度不超过80℃

(2)在1标准大气压下,水的沸点是100℃，所以S1自动断电功能不起作用.

(3) 加热和保温电饭锅消耗的电功率之比：

P加热 / P保温 = （U 2/R1）/[U 2/（R1＋R2）] = （R1＋R2）/ R1

= （48.4Ω＋484Ω）/48.4Ω = 11/1

(4) 一个标准大气压下，将水烧开须吸收的热量为：

Q吸 =cm(t - t0)=4.2×10J/(kg·℃)×2.5kg×(100℃—20℃)=8.4×105J

所以 Q放 = Q吸/η = 8.4×105J/ 84% =106J 由Q放= U 2t /R 1得：

需要时间：t = Q放R1/ U 2 =106J×48.4Ω/（220V）2 =103s