Question

小宇同學(xué)家的電能表上標(biāo)有“3000r/kwh”字樣，當(dāng)他只將家中的電冰箱接入電路中時(shí)，測得電冰箱連續(xù)工作10min電能表轉(zhuǎn)了75r，求：
（1）這臺(tái)電冰箱的電功率是多大？
（2）如果這臺(tái)電冰箱在某一天耗電1.2kwh，設(shè)電冰箱每次連續(xù)工作時(shí)間都是20min，并且每次連續(xù)工作后的間歇時(shí)間也相等，通過計(jì)算說明，電冰箱的間歇時(shí)間的可能值是多少？
（3）小宇想知道：為什么電冰箱要消耗電能才能制冷？請(qǐng)你告訴他．
（設(shè)電冰箱壓縮機(jī)功率不變，只有壓縮機(jī)工作時(shí)才消耗電能．計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

【答案】分析：（1）本題首先要清楚“3000R/kW?h”的物理意義：當(dāng)用電器消耗1千瓦時(shí)的電能，電能表的水平轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)，1度=3.6×10⁶焦，即1KW?h=3.6×10⁶J．
（2）根據(jù)電表箱的電功率和壓縮機(jī)每次連續(xù)工作時(shí)間可求出電表箱連續(xù)工作一次所消耗的電能，再用電冰箱一天的耗電量（1.2kW?h）除以壓縮機(jī)工作一次所消耗的電能，可求出電表箱一天的啟動(dòng)次數(shù)，然后根據(jù)啟動(dòng)次數(shù)可判斷間歇次數(shù)并計(jì)算出間歇時(shí)間．
（3）根據(jù)我們對(duì)于冰箱制冷原理的理解來作答．冰箱制冷的原理是利用氟利昂一類的物質(zhì)不斷的汽化和液化，將冰箱內(nèi)部的熱搬運(yùn)到冰箱的外部．
解答：解：（1）由題意可知：用電器所做的功W=kW?h=9×10⁴J，
電冰箱的功率為：p===150W．
答：這臺(tái)電冰箱的電功率是150W．
（2）電冰箱壓縮機(jī)連續(xù)工作20min所消耗的電能為：
W₂=Pt₂=150W×20×60s=1.8×10⁵J；
24h內(nèi)壓縮機(jī)啟動(dòng)的次數(shù)為，
∵在24h內(nèi)，電冰箱壓縮機(jī)的啟動(dòng)次數(shù)為24次
∴電冰箱壓縮機(jī)停機(jī)的次數(shù)最少為n₁=23次，最多為n₂=25次．
在24h內(nèi)，電冰箱壓縮機(jī)總的間歇時(shí)間為：
T=24×60min-20min/次×24次=960min；
故壓縮機(jī)的最長間歇時(shí)間為：，
最短間歇時(shí)間為：．
答：電冰箱的間歇時(shí)間的可能值在38.40min或41.74min．
（2）能量的傳遞是有方向性的．熱量只能自動(dòng)的從高溫物體傳到低溫物體，要使熱量從低溫物體傳到高溫物體就要消耗電能．要想把箱體中的溫度降下來，必須要使箱體中的制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)熱，將熱量帶到箱體外，再由壓縮機(jī)壓縮消耗電能變成液體，回到箱體中．這樣周而復(fù)始，要不斷消耗電能．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了電能表的參數(shù)的理解與電能的求法，同時(shí)考查了學(xué)生對(duì)冰箱的工作原理的了解和掌握．能否通過電能表參數(shù)求出電表箱的電功率和通過啟動(dòng)次數(shù)準(zhǔn)確判斷壓縮機(jī)的停機(jī)次數(shù)是本題的兩個(gè)解題關(guān)鍵所在．