题目内容
【题目】小明给爷爷网购了一台电热足浴器,其铭牌的部分参数如图甲所示,足浴器某次正常工作时,加热功率为控制面板上发光指示灯所对应的功率,控制面板显示如图乙所示,求:
(1)足浴器装入最大容量初温为21℃的水,将其加热到控制面板上显示的温度时,水所吸收的热量是多少?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)上述加热过程用时15 min,该足浴器的热效率是多少?
(3)整个加热过程中,水温降至40 ℃时,足浴器自动加热至45 ℃,水温随时间变化的图像如图丙所示,当水温第一次加热至45 ℃时,小芳开始给爷爷足浴30min,求这次足浴给水加热消耗的电能是多少?
(4)小明想了解家里电路的实际电压,于是将家里其他用电器都关闭,他观察到该足浴器在高档工作时,家里标有“2 000 r/(kW·h)”的电能表转盘在10min内转了216r,则他家电路的实际电压是多少?
【答案】(1);(2);(3);(4)
【解析】
(1)由题意可知,足浴器装入最大容量的水后,质量是
水吸收的热量是
水吸收的热量是。
(2)由题意可知,该足浴器做的总功是
那么该足浴器的热效率是
该足浴器的热效率是。
(3)由上述可知,水温从21℃加热到45 ℃时,温度的变化量是24℃,需要的加热时间是15 min,则水温从40℃加热到45℃时,温度的变化量是5℃,需要的加热时间是
由图丙可知,足浴时一个加热循环的时间是
足浴30min内加热循环的个数是
即30min内2个循环后剩余3.75min,剩余的3.75min不需要加热,需要加热的时间是
所以这次足浴给水加热的总时间是
那么这次足浴给水加热消耗的电能是
(4)由可得,足浴器的电阻是
足浴器在高档工作时,电能表转盘在10min内转了216r,那么足浴器消耗的电能是
实际功率是
同理由可得,电路的实际电压是
答:(1)水所吸收的热量是;(2)该足浴器的热效率是;(3)这次足浴给水加热消耗的电能是;(4)他家电路的实际电压是。