Question

12．如圖是小宇家的電子式電能表．有一天他洗澡，關閉了家里其他用電器，只讓家里標有“2000W”的電熱沐浴器正常工作，發(fā)現(xiàn)電能表指示燈閃爍了900imp時，沐浴器內(nèi)滿箱水溫從23℃升高到43℃，則消耗的電能是0.3kW•h，通電時間是9min；如果水吸收的這些熱量由完全燃燒0.021m³的天然氣提供[q_天然氣=4.0×10⁷ J/m³，c_水=4.2×10³ J/（kg•℃]，不計熱量的損失），水箱內(nèi)水的質量是10kg．

Answer 1

分析 3000imp/kW•h表示的是電路中每消耗1kW•h的電能，電能表指示燈閃爍3000次，或者表示電能表指示燈每閃爍1次，電路中消耗$\frac{1}{3000}$kW•h的電能，求出指示燈閃爍300次電路中消耗的電能；根據(jù)P=$\frac{W}{t}$的變形即可求出通過時間；根據(jù)W=Q_吸=cm△t求出水的質量；

解答 解：
3000imp/kW•h表示電能表指示燈每閃爍1次，電路中消耗$\frac{1}{3000}$kW•h的電能，
指示燈閃爍900imp時，電路消耗電能為：
W=900×$\frac{1}{3000}$kW•h=0.3kW•h；
由P=$\frac{W}{t}$可知，通電時間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{0.3kW•h}{2kW}$=0.15h=9min；
天然氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=Vq=0.021m³×4.0×10⁷J/m³=8.4×10⁵J；
由題知，不計熱量損失，則Q_吸=Q_放=8.4×10⁵J，
由Q_吸=cm_水△t可得，水的質量：
m_水=$\frac{{Q}_{吸}}{c△t}$=$\frac{8.4×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（43℃-23℃）}$=10kg．
故答案為：0.3；9；10．

點評 本題綜合考查了電能表的參數(shù)的理解與電能的求法、熱量的計算，功率計算公式的應用，這是電學和熱學的綜合類型習題，一定要熟練掌握．