Question

“節(jié)能減排，開關(guān)未來(lái)”的活動(dòng)于2008年3月22日--世界水日的當(dāng)天在沈陽(yáng)正式啟動(dòng)；它倡導(dǎo)合理開關(guān)家用電器來(lái)節(jié)約能源。由此，小明想到父母經(jīng)常為夜間是否要關(guān)閉飲水機(jī)而發(fā)生的爭(zhēng)執(zhí)：母親認(rèn)為應(yīng)該關(guān)機(jī)，理由是飲水機(jī)在夜間無(wú)人飲水時(shí)仍在對(duì)熱水包里的水間歇性加熱，白白消耗電能。父親則認(rèn)為不該關(guān)機(jī)，因?yàn)榈诙�天重新開機(jī)為涼水加熱會(huì)消耗更多的電能。為了解決父母的爭(zhēng)執(zhí)，小明設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：（實(shí)驗(yàn)過(guò)程中只啟用飲水機(jī)的加熱功能）第二天晚上十點(diǎn)鐘，他關(guān)掉家中的其他用電器，僅留下飲水機(jī)單獨(dú)工作，記下電能表的示數(shù)為。第二天早晨，熱水包里的水 溫達(dá)到預(yù)定溫度89℃，他又讀出電能表的示數(shù)為，此時(shí)是六點(diǎn)鐘。由此他計(jì)算出飲水機(jī)整夜消耗的電能W開。第二天晚上十點(diǎn)鐘，他將飲水機(jī)關(guān)閉，次日早晨六點(diǎn)鐘啟動(dòng)飲水機(jī)將熱水包中30℃的水加熱到預(yù)定溫度89℃，用時(shí)12min。他查看了飲水機(jī)上的銘牌，計(jì)算出了此過(guò)程中飲水機(jī)消耗的電能W關(guān)。請(qǐng)你依據(jù)小明的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和下表中飲水機(jī)銘牌上的信息求解：
（1）飲水機(jī)夜間開機(jī)、關(guān)機(jī)兩種情況下消耗的電能W_開和W_關(guān)各是多少？哪種情況更省電？省了多少度電？
（2）熱水包內(nèi)的水從30℃加熱到89℃時(shí)吸收的熱量是多少？此過(guò)程中飲水機(jī)的加熱效率是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg℃），ρ_水=1.0×10³kg/m³]

Answer 1

解：
（1）W_開=376.4kW·h－376.1kW·h=0.3kW·h

由于W_開＞W(wǎng)_關(guān) 所以關(guān)機(jī)狀態(tài)省電
節(jié)省的電能：W_開－W_關(guān)=0.3kW·h-0.1kW·h=0.2kW·h；
（2），m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2kg
Q=cm（t－t₀）=4.2×10³J/（kg℃）×1.2kg×（89℃－30℃）=297360J
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