Question

家庭电路的电压是220V，某空调器处于制冷状态时的功率P₁是2.2Kw,送风状态时的功率P₂是0.22Kw，它们是交替运行的．现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示．

(1)空调器在前5min 内处于什么状态?此时通过它的电流是多少? 

(2)在1h内，空调器将消耗的电能是多少度?

(3)若1h内空调器消耗电能的50%用于给电热水器加热10kg的初温20℃的温水，则可以使水温最高达到多少摄氏度？[已知水的比热容：4.2×10³J／(kg·℃)]

 

Answer 1

【答案】

(1) 送风     1A      (2) 1.54度      (3) 86℃

【解析】(1) 送风     I=P/U=220W/220V=1A     

(2)一个周期15min内，消耗电能为W₀=P₁t₁＋P₂t₂=0.22Kw×(5/60)h＋2.2Kw×(10/60)h=0.385Kw·h；

1h内有四个周期，W_总=W₀×4=1.54 Kw·h =1.54度      

(3)W=1.54 Kw·h =1.54×3.6×10⁶J=5.544×10⁶J               

Q=W50%

Δt=W50%/cm=5.544×10⁶J×50%/[4.2×10³J／(kg·℃) ×10kg]=66℃ 

t=t₀＋Δt=20℃＋66℃=86℃