Question

2．小明家買了一臺(tái)全自動(dòng)家用豆?jié){機(jī)，采用微電腦控制，預(yù)熱、粉碎、煮漿全自動(dòng)完成．可在十幾分鐘內(nèi)做出新鮮香濃的熟豆?jié){．圖甲、乙分別是豆?jié){機(jī)和簡化電路圖，下表是該型號(hào)豆?jié){機(jī)的技術(shù)參數(shù)：

額定電壓	220V
額定頻率	50Hz
電機(jī)功率	220W
加熱功率	850W

某次小明放入大豆80g，加水1420mL．
（1）接通電源，加熱管開始預(yù)熱，已知電源電壓為220V，求預(yù)熱的實(shí)際電流是多少？
（2）溫度到80℃后停止，電動(dòng)機(jī)開始打漿，除去間歇時(shí)間，打漿時(shí)間共計(jì)為70s，電機(jī)打漿消耗的電能是多少？
（2）打漿結(jié)束后，加熱管繼續(xù)加熱，豆?jié){溫度由80℃升到100℃，那么在此過程中，豆?jié){吸收的熱量是多少？[水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃），設(shè)豆?jié){與水的比熱容相等]
（4）若預(yù)熱和加熱時(shí)間總共為12min，小明使用豆?jié){機(jī)共計(jì)消耗多少電能？

Answer 1

分析 （1）額定電壓下用電器的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出預(yù)熱的實(shí)際電流；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知電動(dòng)機(jī)的功率，根據(jù)W=Pt求出電機(jī)打漿消耗的電能；
（3）知道水的體積，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，然后求出豆?jié){的質(zhì)量，又知道豆?jié){的初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t₂-t₁）求出豆?jié){吸收的熱量；
（4）根據(jù)W=Pt求出預(yù)熱和加熱時(shí)消耗的電能，然后加上打漿消耗的電能即為小明使用豆?jié){機(jī)共消耗的電能．

解答 解：（1）電源電壓為220V時(shí)，加熱功率為850W，
由P=UI可得，預(yù)熱的實(shí)際電流：
I=$\frac{{P}_{R}}{U}$=$\frac{850W}{220V}$≈3.86A；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，電機(jī)打漿消耗的電能：
W_M=P_Mt=220W×40s=1.54×10⁴J；
（3）水的體積：
V=1420mL=1420cm³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m_水=ρV=1.0g/cm³×1420cm³=1420g，
豆?jié){的質(zhì)量：
m=m_水+m_大豆=1420g+80g=1500g=1.5kg，
豆?jié){需吸收的熱量：
Q_吸=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-80℃）=1.26×10⁵J；
（4）預(yù)熱和加熱時(shí)消耗的電能：
W_R=P_Rt′=850W×12×60s=6.12×10⁵J，
小明使用豆?jié){機(jī)共消耗的電能：
W=W_M+W_R=1.54×10⁴J+6.12×10⁵J=6.274×10⁵J．
答：（1）預(yù)熱的實(shí)際電流是3.86A；
（2）電機(jī)打漿消耗的電能是1.54×10⁴J；
（2）豆?jié){吸收的熱量是1.26×10⁵J；
（4）小明使用豆?jié){機(jī)共計(jì)消耗6.274×10⁵J的電能．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式、電功公式、密度公式和吸熱公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是從題干和表格中獲取有用的信息，要注意豆?jié){的質(zhì)量等于水和大豆的質(zhì)量之和．