小华在A国留学．回国时从A国带回了一个电饭锅，使用时小华发现一旦接通电饭锅的电源开关，短时间便会闻到焦糊气味．为了查明原因，小华查看了电饭锅铭牌，发现其上标有“110V600W”

Question

小华在A国留学．回国时从A国带回了一个电饭锅，使用时小华发现一旦接通电饭锅的电源开关，短时间便会闻到焦糊气味．为了查明原因，小华查看了电饭锅铭牌，发现其上标有“110V  600W”，她恍然大悟．试计算以下问题．
（1）该电饭锅正常工作20min可将体积为1.5L，温度为20℃的水加热到100℃，则在此过程中该电饭锅的效率为多大？
（2）为了能让其在我国家庭电路中正常工作，应采取怎样的措施？画出电路图并计算说明．（电饭锅的元件符号用表示）．

Answer 1

（1）电饭锅消耗的电能W=Pt=600W×20×60s=720000J，
水吸收的热量Q=cm（t-t₀）=cρV（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1000kg/m³×1.5×10^-3m³×（100℃-20℃）=5.04×10⁵J，
所以在此过程中该电饭锅的效率为η=(Q)/(W)=(5.04×105J)/(720000J)=70%．
答：在此过程中该电饭锅的效率为70%．
（2）串联电阻后，电流相等，分担一半的电压，所以两端的电压也相等，根据公式R=(U)/(I)可知，串联的电阻等于电饭锅的电阻，R=(U2L)/(PL)=((110V)2)/(600W)≈21.7Ω，
所以串联一个21.7Ω的电阻即可，电饭锅与电阻串联，电路图如图：