解题思路:(1)电压力锅在保压时,只有R2工作,利用P=
U
2
R
即可求功率;
(2)利用P=
U
2
R
即可求主加热器功率;加热状态时的功率等于主加热器额定功率和保压加热器额定功率之和;
先根据密度公式求出水的质量,再根据Q吸=cm(t-t0)求出水温度达到105℃时吸收的热量,利用效率公式求出消耗的电能,再根据W=Pt求出电压力锅多需要多少时间开始保压.
(1)电压力锅在保压时,只有R2工作,
则功率P保压=
U2
R2=
(220V)2
242Ω=200W;
(2)电压力锅在加热状态时主加热器的功率P主加热=
U2
R1=
(220V)2
60.5Ω=800W;
则加热状态时的总功率为P=P主加热+P保压=800W+200W=1000W,
根据ρ=[m/V]可得,水的质量m=ρV=1×103kg/m3×3×10-3m3=3kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×3kg×(105℃-25℃)=1.008×106J,
∵η=
Q吸
W加热×100%=90%,
∴消耗的电能:
W加热=
Q吸
η=
1.008×106J
90% =1.12×106J,
根据W=Pt,电压力锅加热到开始保压的时间:
t加热=
W加热
P=
1.12×106J
1000W =1120s.
答:(1)该电压力锅在保压时的加热功率为200W;
(2)电压力锅1120s后开始保压;
点评:
本题考点: 电功率的计算;电功与热量的综合计算.
考点点评: 本题考查了电功与热量的综合计算,涉及到密度公式、吸热公式、电功公式和效率公式的应用,关键是知道正常工作30min是指加热时间和保压时间的和.