题目内容
【题目】下面的图表是从某台电热饮水机说明书上收集到的信息。经分折得知,当开关S闭合时,饮水机处于加热状态,S断开时,饮水机处于保温状态,为了测量它加热时的实际功率,小明断开其它所有用电器,只将该饮水机接入家庭电路中,闭合开关S,测得热水箱中的水从20℃升高到100℃所用时间为7.5min,而同时查到家中标有“1200r/kWh”字样的电能表转盘转过120转,以根据以上信息,求:(水的比热容是4.2×103J/kg℃)
【1】饮水机正常工作时的电流和电阻;
【2】饮水机加热时的实际功率和实际电压;(电阻不变)
【3】饮水机加热过程中的热效率。
【答案】
【1】 4A;55Ω
【2】 800W;209.8V
【3】 93.3%
【解析】
(1)从表中得到饮水机额定功率和额定电压,根据P=UI得到正常工作时的电流,根据欧姆定律得到电阻;
(2)根据电能表的参数和转数得到消耗的电能,根据电功率的公式得到实际功率,根据得到实际电压;
(3)知道热水箱的容量,可利用公式m=ρV计算出水的质量,又知道水的比热容和温度变化,可利用热量公式Q吸=cm(t-t0)计算出水吸收的热量,根据效率的公式得到加热过程中的热效率。
【1】由表中数据可知饮水机的额定功率是880W,额定电压是220V,饮水机正常工作时的电流:,饮水机正常工作时的电阻:;
【2】饮水机加热时消耗的电能:,饮水机加热时的实际功率:,
实际电压:;
【3】水的质量为:m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg;
水吸收的热量为:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J,
饮水机加热过程中的热效率:。
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