Question

16．小明家的電能表如圖所示，他家同時使用的用電器總功率不得超過2200W，某次只使用電熱水器時，發(fā)現(xiàn)電能表上的鋁盤5min內(nèi)轉(zhuǎn)過了200轉(zhuǎn)，在該電熱水器的實際功率為800W．若消耗電能的84%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，那么該電熱水器內(nèi)裝有2L、初溫為20℃的水，在加熱5min后溫度升高到44℃．
[已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃），ρ_水=1.0×10³kg/m³]．

Answer 1

分析 （1）知道電能表的額定電壓和允許通過的最大電流，求出最大功率．
（2）電能表所標(biāo)“2500R/kW•h”表示每消耗1kW•h的電能電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2500轉(zhuǎn)，現(xiàn)在知道轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了100轉(zhuǎn)，可以求出該電熱水器在3min內(nèi)消耗的電能，再利用P=$\frac{W}{t}$求出電熱水器的電功率．
（3）先根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，然后根據(jù)Q_吸=cm△t的變形公式即可求出加熱5min后溫度升高到多少．

解答 解：（1）電能表的額定電壓是220V，允許通過的最大電流為10A，所以電路最大功率為：P=UI=220×10A=2200W．
（2）“3000R/kW•h”表示每消耗1kW•h的電能電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)，
電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)200轉(zhuǎn)消耗的電能：W=$\frac{200}{3000}$kW•h=$\frac{1}{15}$kW•h，
電熱水器的電功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{\frac{1}{15}kW•h}{\frac{5}{60}h}$=0.8kW=800W；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，加熱5min消耗的電能：W=Pt=800W×5×60s=2.4×10⁵J；
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$可得：
Q_吸=ηW=84%×2.4×10⁵J=2.016×10⁵J，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
由Q_吸=cm△t可得：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{2.016×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×2kg}$=24℃．
則t_末=t₀+△t=20℃+24℃=44℃．
故答案為：2200；800；44．

點評 掌握電能表各參數(shù)的含義，利用額定電壓和最大電流可以求出最大功率，利用一個用電器單獨工作，鋁盤轉(zhuǎn)動的圈數(shù)和轉(zhuǎn)動的時間可以求出用電器的功率，這兩種是常用的方法，一定要掌握．