电压力锅是一种新型家用电器，集高压锅与电饭锅优点于一体，既安全又环保．如图所示是某型号电压力锅工作电路简图，表是其部分参数．其中R1是主加热器，R2是保压加热器．接通电路后

Question

电压力锅是一种新型家用电器，集高压锅与电饭锅优点于一体，既安全又环保．如图所示是某型号电压力锅工作电路简图，表是其部分参数．其中R₁是主加热器，R2是保压加热器．接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热．当锅内温度达到105℃时，开关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．现将3L初温为25℃的水加入压力锅中，接通电路使其正常工作30min．已知加热时消耗的电能有84%被有效利用，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）．

额定电压（V）	220
主加热器额定功率（W）	800
保压加热器额定功率（W）	200
保压温度（℃）	105
最大容积（L）	5

求：（1）电压力锅在加热状态时的电流．
（2）电压力锅多少秒后开始保压？

Answer 1

（1）电压力锅在加热状态时的功率P_主加热=800W，P_保压加热=200W，
根据P=UI可得，电压力锅中的电流：
I=(P主加热+P保压加热)/(U)=(800W+200W)/(220V)≈4.5A；
（2）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，
由η=(Q吸)/(W)×100%=84%可知，消耗的电能：
W_加热=(Q吸)/(η)=(1.008×106J)/(84%)=1.2×10⁶J，
根据W=Pt，电压力锅加热到开始保压的时间：
t_加热=(W)/(P加热)=(1.2×106J)/(1000W)=1200s；
答：（1）电压力锅在加热状态时的电流为4.5A．
（2）电压力锅1200秒后开始保压．