题目内容
【题目】廉江市汇立电器厂生产某型号不锈钢电水壶如图所示,它的铭牌信息如下表所示.电水壶装满初温为20℃的水,在额定电压下将水烧至100℃用了7min.
额定电压 | 220V |
额定功率 | 2000W |
频率 | 50Hz |
容积 | 2L |
[水的比热容C水=4.2×103J/(kg℃)]求:
(1)电水壶正常工作时电流多大?(结果保留两位小数)
(2)水吸收的热量是多少?
(3)电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少?
【答案】
(1)解:∵P=UI,
∴电水壶正常工作时电流:
I= = ≈9.09A
(2)解:∵ρ= ,
∴水的质量:
m=ρV=1.0×103 kg/m3×2×10﹣3 m3=2kg,
水吸收的热量:
Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J
(3)解:电水壶消耗的电能:
W=Pt=2000W×7×60s=8.4×105J,
能量转化效率:
η= ×100%= ×100%=80%
【解析】(1)由铭牌可知,电热水壶的额定电压是220V,额定功率是2000W, 由电功率的变形公式可以求出电水壶正常工作时的电流.(2)由热量公式可以求出水吸收的热量.(3)由W=Pt求出电流做的功,已知水吸收的热量,由效率公式可以求出能量转化的效率.
【考点精析】本题主要考查了热量的计算和电功率的计算公式的相关知识点,需要掌握热量的计算: ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) (Q吸是吸收热量,单位是焦耳;c 是物体比热,单位是:焦/(千克?℃);m是质量;t0 是初始温度;t 是后来的温度. )② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放;计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R才能正确解答此题.
【题目】我市徐闻县毗邻琼州海峡,风力资源极为丰富,随着广东粤能有限公司风力发电项目的建设,徐闻将成为广东省最大的风力发电基地(如图).已知某小型风力发电机的输出功率与风速变化的关系如图所示,且从网上查到风级与风速的关系数据如下表:
风级与风速的关系
风级 | 3 | 6 | 9 | 12 |
风的名称 | 微风 | 强风 | 烈风 | 台风 |
风速(米/秒) | 3.4~5.4 | 10.8~13.8 | 20.8~24.4 | 大于32.6 |
(1)风力发电时,风轮机叶片受到风力的推动后转动,从而带动发电机发电.发电机是利用原理工作的.
(2)根据该发电机组的输出功率与风速的关系图,在风速为m/s时达到最大输出功率.
(3)该风力发电机的输出功率与风速之间的关系是 .
(4)请你根据图像判断,台风来临时,能否给风力电场带来最大的经济效益?(填“能”或“不能”).
(5)该风力发电机固定在水平地面上时,整个装置与地面接触的面积是1m2 , 总质量为70kg.该装置对水平地面的压强是Pa.(取g=10N/kg)
(6)风力发电机的输出功率除了与风速有关外,还可能与有关.(填一项)