Question

電壓力鍋是應用很廣泛新型炊具，具有安全可靠、功能齊全、省時省電等優勢．下面是某款電壓力鍋及銘牌，據此回答問題：

額定電壓	220V	額定容量	5L
額定功率	1000W	工作壓強	50～80kPa
工作頻率	50Hz	型號	M50

（1）用電壓力鍋能夠很快將米飯煮熟，原因是______；同時會聞到米飯的清香，原因是______．
（2）在該電壓力鍋中裝入3kg初溫為20℃的水，當加熱到120℃時剛好沸騰，水吸收了多少熱量？
（3）如果這次燒水，電壓力鍋正常工作用了25分鐘，此過程中消耗了多少電能？電壓力鍋正常工作時電阻是多大？
（4）當使用時，手或臉不要靠近限壓放氣閥，以免燙傷．人們常說“100℃的水蒸氣比100℃的水燙人厲害”，這是為什么？
（5）如果電壓力鍋在工作時內部氣壓為1.8×10⁵Pa，求鍋內氣體對鍋蓋（400厘米²）的壓力約為多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）液體的沸點跟氣壓有關，氣壓增大，沸點升高；氣壓減小，沸點降低；一切物體的分子都在永不停息的做無規則運動；
（2）質量3kg初溫為20℃的水加熱到120℃，吸收的熱量利用公式Q_吸=cm（t-t）即可求出；
（3）電壓力鍋正常工作時的實際功率等于額電功率，知道工作時間，利用W=Pt求消耗的電能；知道額定電壓和額電功率，利用R=求其電阻；
（4）物質由氣態變為液態的過程叫做液化，氣體的液化過程需要放出熱量；從水蒸氣與水的不同入手，去分析造成結果不同的原因是此題的突破口；
（5）根據鍋內氣壓和鍋蓋的面積，利用壓強公式變形F=pS即可求出鍋內氣體對鍋蓋的壓力．
解答：解：
（1）電壓力鍋的密封性強，使用時增大氣壓，提高水的沸點，食物在高溫下，短時間內容易熟；聞到米飯的清香是因為分子永不停息的做無規則運動；
（2）Q_吸=cm（t-t）=4.2×10³J/（kg?℃）×3kg×（120℃-20℃）=1.26×10⁶J；
（3）∵電壓力鍋正常工作，
∴實際功率P=P_額=1000W，
正常工作25min消耗的電能：
W=Pt=1000W×25×60s=1.5×10⁶J，
∵P=UI=，
∴R===48.4Ω；
（4）100℃的水蒸氣遇到比它溫度低的人手會放出熱量液化成100℃的水，人被100℃的水蒸氣燙傷要比100℃的開水燙傷多了水蒸氣液化放熱這個過程，所以，100℃水蒸氣燙傷比被100℃的開水燙傷更嚴重．
（5）∵p=，
∴鍋內氣體對鍋蓋的壓力：
F=рS=1.8×10⁵Pa×400×10^-4m ²=7.2×10³N．
答：（1）鍋內氣壓高，沸點高；分子永不停息的做無規則運動；
（2）水吸收了1.26×10⁶J的熱量；
（3）此過程中消耗了1.5×10⁶J的電能；電壓力鍋正常工作時電阻是48.4Ω；
（4）100℃的水蒸氣液化成100℃的水時會放出大量的熱；
（5）鍋內氣體對鍋蓋的壓力約為7.2×10³N．
點評：此題涉及到的知識點較多，有一定的拔高難度，通過此類題目的練習，進一步學生提高分析問題和解決問題的綜合能力，又增強了學生收集信息與處理信息的能力．