Question

【題目】下面的圖表是從某臺(tái)電熱飲水機(jī)說明書上收集到的信息。經(jīng)分折得知，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，S斷開時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，為了測(cè)量它加熱時(shí)的實(shí)際功率，小明斷開其它所有用電器，只將該飲水機(jī)接入家庭電路中，閉合開關(guān)S，測(cè)得熱水箱中的水從20℃升高到100℃所用時(shí)間為7.5min，而同時(shí)查到家中標(biāo)有“1200r/kWh”字樣的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過120轉(zhuǎn)，以根據(jù)以上信息，求：（水的比熱容是4.2×103J/kg℃）

【1】飲水機(jī)正常工作時(shí)的電流和電阻；

【2】飲水機(jī)加熱時(shí)的實(shí)際功率和實(shí)際電壓；（電阻不變）

【3】飲水機(jī)加熱過程中的熱效率。

Answer 1

【答案】

【1】 4A；55Ω

【2】 800W；209.8V

【3】 93.3%

【解析】

（1）從表中得到飲水機(jī)額定功率和額定電壓，根據(jù)P=UI得到正常工作時(shí)的電流，根據(jù)歐姆定律得到電阻；
（2）根據(jù)電能表的參數(shù)和轉(zhuǎn)數(shù)得到消耗的電能，根據(jù)電功率的公式得到實(shí)際功率，根據(jù)得到實(shí)際電壓；
（3）知道熱水箱的容量，可利用公式m=ρV計(jì)算出水的質(zhì)量，又知道水的比熱容和溫度變化，可利用熱量公式Q吸=cm（t-t0）計(jì)算出水吸收的熱量，根據(jù)效率的公式得到加熱過程中的熱效率。

【1】由表中數(shù)據(jù)可知飲水機(jī)的額定功率是880W，額定電壓是220V，飲水機(jī)正常工作時(shí)的電流：，飲水機(jī)正常工作時(shí)的電阻：；

【2】飲水機(jī)加熱時(shí)消耗的電能：，飲水機(jī)加熱時(shí)的實(shí)際功率：，

實(shí)際電壓：；

【3】水的質(zhì)量為：m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg；

水吸收的熱量為：Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J，

飲水機(jī)加熱過程中的熱效率：。