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【(2007•武汉)如图是一种电压力锅简易原理图.A为密闭锅体,锅盖面积为400cm2.R1为工作时的加热电阻,L为指示灯、其电阻为20Ω,R2为保温电阻.S1为电源开关,S2为压力开关,闭合S1后,】
更新时间:2024-04-28 09:52:22
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问题描述:

(2007•武汉)如图是一种电压力锅简易原理图.A为密闭锅体,锅盖面积为400cm2.R1为工作时的加热电阻,L为指示灯、其电阻为20Ω,R2为保温电阻.S1为电源开关,S2为压力开关,闭合S1后,电路通过R1对电压力锅加热,当锅内气体压强达到设定值时,水开始沸腾,锅底向下移动,压力开关与触点a.断开,并与b点接通,起到控压控温的目的,此时保温电路的总功率为20W.

(1)当锅内气体压强为121kPa时,锅内气体对锅盖的压力是多大?

(2)保温电阻R2的阻值为多少?

(3)已知锅内水的质量为m、初温为T0、比热容为c,为了求出电压力锅从开始加热到锅内气压达到设定值时的效率,只要测出闭合开关S1到电路中______的时间t,就可推导出效率的表达式η=cm(116℃−T0)1000W×t

cm(116℃−T0)1000W×t

(用已知量和所测得的量表示).

表一:水的沸点T与气体压强P的关系

T/℃100105110112114116118120
P/kPa101121143154163175187199
表二:电压力锅的铭牌

额定电压加热功率压强设定值
220V1000W175kPa

秦志斌回答:
  (1)∵p=Fs,∴锅内气体对锅盖的压力:F=ps=121×103Pa×400×10-4m2=4840N;(2)∵P=U2R,∴保温时电路总电阻:R=U2P=(220V)220W=2420Ω,∵R=R2+RL,∴R2=R-RL=2420Ω-20Ω=2400Ω;(3)由表二知道锅内气体压强...
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