Question

【題目】如表所示是從某臺(tái)電熱飲水機(jī)說(shuō)明書上收集到的信息．經(jīng)分析得知，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25℃升高到100℃，所用時(shí)間為7.5min，同時(shí)觀察到家中標(biāo)有“1200r/kWh”字樣的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)120轉(zhuǎn)（r）．不考慮溫度對(duì)阻值的影響．【c水=4.2×103J/（kg℃）】根據(jù)以上信息，求：

（1）飲水機(jī)熱水箱中的水從25℃升高到100℃時(shí)所吸收的熱量；

（2）飲水機(jī)在加熱過(guò)程中的熱效率；

（3）飲水機(jī)加熱時(shí)的實(shí)際電壓．

Answer 1

【答案】（1）3.15×105J；（2）87.5%．（3）200V

【解析】（1）∵V=1L=1dm3=1000cm3，

∴由得：水的質(zhì)量m=ρV=1g/cm3×1000cm3=1000g=1kg；

Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×1kg×（100℃-25℃）=3.15×105J；

（2）∵每消耗1kwh的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤就轉(zhuǎn)過(guò)1200r，

∴電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)120r消耗的電能為： ，

∴飲水機(jī)的熱效率為： ．

（3）∵t=7.5min=450s，

∴飲水機(jī)的實(shí)際功率為： ，

∵U額=220V，P加熱=968W，

∴由得：電阻R1的阻值為： ，

∴由： ．

答：（1）飲水機(jī)熱水箱中的水所吸收的熱量為3.15×105J；

（2）飲水機(jī)在加熱過(guò)程中的熱效率為87.5%；

（3）飲水機(jī)加熱時(shí)的實(shí)際電壓為200V．