Question

【题目】小乐同学家新买了一款洗碗机，如图甲为该洗碗机的铭牌。这种洗碗机的工作过程是：先打开进水阀使水箱内进水，再通过电加热管将水箱内的水加热至设定温度，然后电动机带动水泵将水箱中的热水抽出，通过喷水管冲洗洗碗机内的餐具。如图乙为一次标准洗涤的过程。（c水=4.2×103J/（kg·℃））

（1）某次洗涤时，加热管正常工作10.5min就使满箱初温为20℃的水达到设定温度，求：

①水箱中的水吸收的热量是多少？

②此过程中电加热管的加热效率是多少？

（2）洗碗机正常工作时，完成一次标准洗涤过程需要消耗的电能是多少？

Answer 1

【答案】（1）①5.04×105J；②80%；（2）6.93×105J

【解析】

（1）根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量，根据W=Pt求出电加热管消耗的电能，根据效率的公式得到加热效率；
（2）根据电功率的公式可求完成一次标准洗涤过程需要消耗的电能。

（1）①水箱中水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×4×10-3m3=4kg，

水箱中水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×4kg×（50℃-20℃）=5.04×105J，

②电加热管通电时消耗的电能：W1=P1t′=1000W×10.5×60s=6.3×105J，

则电加热管的加热效率：；

（2）电动机工作时消耗的电能：W2=P2t=100W×10.5×60s=6.3×104J，

完成一次标准洗涤过程需要消耗的电能W总=W1+W2=6.3×105J+6.3×104J=6.93×105J。