Question

【題目】小明家購置了一臺(tái)電熱飲水機(jī)，其銘牌如表所示。當(dāng)瓶膽內(nèi)水的溫度被加熱到100℃時(shí)，停止加熱而進(jìn)入保溫狀態(tài)；當(dāng)膽內(nèi)水的溫度降到60℃時(shí)，重新啟動(dòng)加熱。

額定頻率	50HZ	水桶容量	20L
加熱功率	440W	內(nèi)膽最大容積	1L
額定電壓	220V	保溫功率	40W

（1）電熱飲水機(jī)在使用時(shí)，應(yīng)選用_____孔插座。為了減少插頭插拔的次數(shù)，再給插座安裝一個(gè)開關(guān)，如圖所示為家庭電路常用的兩種墻壁開關(guān)，其按鈕可繞面板內(nèi)某轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。按動(dòng)開關(guān)乙所用的力較小，這是因?yàn)榘磩?dòng)這種開關(guān)時(shí)_____較大。

（2）將內(nèi)膽的水從20℃加熱到100℃，用時(shí)14min，則水吸收的熱量為_____J，該飲水機(jī)加熱狀態(tài)時(shí)的效率為_____%．[c水＝4.2×103J/（kg℃）]

（3）若測得飲水機(jī)在4h內(nèi)消耗電能0.56kWh，則加熱時(shí)間為_____h。

Answer 1

【答案】三 動(dòng)力臂 3.36×105 90.9 1

【解析】

（1）為了防止電熱飲水機(jī)的金屬外殼因漏電而發(fā)生觸電事故，故使用比兩孔插座中多出的一個(gè)接地孔的三孔插座；甲乙兩種開關(guān)均可在力的作用下繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)（可看做杠桿），根據(jù)杠桿原理可知，在阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂越大、動(dòng)力越小，因乙的動(dòng)力臂大，所以按動(dòng)開關(guān)乙所用的力較小；

（2）內(nèi)膽內(nèi)水的體積：

V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，

由可得，水的質(zhì)量：

m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，

水吸收的熱量：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，

由 可得，飲水機(jī)消耗的電能：

W＝P加熱t′＝440W×14×60s＝3.696×105J，

該飲水機(jī)加熱狀態(tài)時(shí)的效率：

（3）已知：t保+t加＝4h﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

4h消耗的電能0.56kWh，由可得：

W總＝P加t加+P保t保＝0.56kWh﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

代入數(shù)據(jù)可得：0.44kW×t加+0.04kW×t保＝0.56kWh﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

聯(lián)立①②解得：t加＝1h，t保＝3h。