Question

12．養(yǎng)生壺是一種用于養(yǎng)生保健的可以烹飲的容器，類(lèi)似于電水壺，其最大的特點(diǎn)是采用一種新型的電加熱材料，通過(guò)高溫把電熱膜電子漿料（金屬化合物）噴涂在玻璃表面形成面狀電阻，在兩端制作銀電極，通電后產(chǎn)生熱量把壺內(nèi)的水加熱．小明家買(mǎi)了一把養(yǎng)生壺（圖甲），其銘牌如下表所示．小明關(guān)閉了家中的其它所有用電器，并在壺中加入初溫為25℃的水，6min將水燒開(kāi)（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），求：

型號(hào)	HX-201504
額定電壓	220V
頻率	50Hz
額定功率	1210W

（1）在加熱過(guò)程中家用電能表（圖乙）的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)，此過(guò)程中養(yǎng)生壺消耗的電能是多少？
（2）如果養(yǎng)生壺的熱效率是87.5%，此過(guò)程中水吸收的熱量是多少？
（3）壺中水的質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析 （1）3000r/kW•h表示的是電路中每消耗1kW•h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)3000r，據(jù)此求出轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)消耗的電能；
（2）知道養(yǎng)生壺消耗的電能和熱效率，根據(jù)熱效率公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出水吸收的熱量；
（3）已知水的初溫、末溫（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃），根據(jù)Q_吸=cm△t求出壺中水的質(zhì)量．

解答 解：
（1）由圖乙可知，電能表表盤(pán)上標(biāo)有3000r/kW•h，
在加熱過(guò)程中電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)，則養(yǎng)生壺消耗的電能：
W=$\frac{300r}{3000r/kW•h}$=0.1kW•h=3.6×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，水吸收的熱量：
Q_吸=Wη=3.6×10⁵J×87.5%=3.15×10⁵J；
（3）將初溫為25℃的水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開(kāi)，則水升高的溫度：
△t=100℃-25℃=75℃，
由Q_吸=cm△t可得，壺中水的質(zhì)量：
m=$\frac{{Q}_{吸}}{c△t}$=$\frac{3.15×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×75℃}$=1kg．
答：（1）此過(guò)程中養(yǎng)生壺消耗的電能是3.6×10⁵J；
（2）如果養(yǎng)生壺的熱效率是87.5%，此過(guò)程中水吸收的熱量是3.15×10⁵J；
（3）壺中水的質(zhì)量是1kg．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電能表參數(shù)的理解、熱效率公式和吸熱公式的應(yīng)用，特別要注意不能用W=Pt計(jì)算養(yǎng)生壺消耗的電能，原因是不知道養(yǎng)生壺是否正常工作．