（2011?钦州）如图所示，是一种煲汤用的电热锅工作原理图，调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自

Question

（2011?钦州）如图所示，是一种煲汤用的电热锅工作原理图，调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，温控器的作用是当水沸腾后能自动断电一段时间，其中R1=605Ω，R2=96.8Ω，电热锅的部分参数如下表所示． 容积 4L 额定电压 220V 加热额定功率 500W 保温额定功率 80W（1）电热锅处于保温挡正常工作时，锅内的水温度始终不变，则该电热锅的散热功率是多少？（2）电热锅处于高温挡（切换开关接“1”）正常工作，在标准大气压下高温加热2kg的水，10min内消耗多少电能？设散热功率不变，水的初温为75℃，则加热10min后水的最终温度是多少？

Answer 1

（1）电热锅处于保温挡正常工作时，
因锅内水的温度始终不变，
所以电热锅保温功率与散热功率相等，即P_散=80W；
（2）电热锅10min内消耗的电能W=P_加t=500W×10×60s=3×10⁵J，
设水温变化了△t，根据能量守恒得（P_加-P_散）t=cm△t，
代入数据有：（500W-80W）×10×60s=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×△t，
解得：△t=30℃，t=t₀+△t=105℃，
由此可知，水最终沸腾，即水的最终温度是100℃．
答：（1）该电热锅的散热功率为80W；
（2）电热锅处于高温挡时10min内消耗的电能为3×10⁵J；水的最终温度是100℃．