题目内容
【题目】养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器,采用新型电加热材料,通电后产生热量把壶内的水加热.如图是某款养生壶及其铭牌,求:
(1)养生壶正常工作时的电阻;
(2)若正常工作时,养生壶加热效率为91%,将1kg水从20℃加热到85℃需要多长时间;【c水=4.2×103J/(kg℃)】
(3)用电高峰期,家中只有液晶电视机和养生壶工作时,养生壶将1kg水从20℃加热到85℃,实际用时363s,通过电能表测得此过程共耗电3.726×105J,此时养生壶两端的电压和通过液晶电视机的电流多大.(设养生壶的电阻和加热效率不变).
型号 | CH﹣M16 |
额定电压 | 220V |
频 率 | 50Hz |
额定功率 | 1000W |
容 量 | 1.2L |
【答案】
(1)解:由P= 可得,养生壶正常工作时的电阻:
R= = =48.4Ω
(2)解:水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×1kg×(85℃﹣20℃)=2.73×105J,
由η= 可得,养生壶消耗的电能:
W= = =3×105J,
由P= 可得,养生壶工作时间:
t= = =300s
(3)解:在用电高峰时,养生壶仍然将1kg水从20℃加热到85℃,且加热效率不变,所以养生壶消耗的电能不变,仍然为3×105J,
则养生壶的实际功率:
P实= = = W≈826W,
养生壶的电阻不变,由P= 可得实际电压:
U实= = =200V,
此过程共耗电3.726×105J,则电路的总功率:
P总= = =1026W,
因为P总=P实+P液晶,
所以液晶电视机的实际功率:
P液晶=P总﹣P实=1026W﹣826W=200W,
由P=UI可得,通过液晶电视机的电流:
I= = =1A
【解析】(1)已知养生壶的额定功率和额定电压,由电功率公式的变形公式可以求出养生壶的电阻;(2)已知水的质量、水的比热容和水温的变化,利用热量公式求出水吸收的热量; 求出电热水壶产生的热量,然后应用功率公式的变形公式求出电热水壶正常工作的时间.(3)求出用电高峰,实际电功率,然后可求得其实际电压,分别求得电路实际总电功率和电养生壶的实际电功率,然后可知液晶电视机的实际电功率,再利用P=UI可求通过液晶电视机的电流.