Question

3．小明家的足浴盆额定功率为750W．某次正常工作20min，将10kg、20℃的水加热至40℃，此过程中足浴盆消耗的电能是多少J？水吸收的热量是多少J？消耗电能转化为水吸收热量的效率是多少？〔c_水=4.2×10³J/（kg•℃）〕

Answer 1

分析 足浴盆正常工作时的功率和额定功率相等，根据W=Pt求出消耗的电能，又知道水的质量、初温、末温以及比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量，根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出消耗电能转化为水吸收热量的效率．

解答 解：由P=$\frac{W}{t}$可得，此过程中足浴盆消耗的电能：
W=Pt=750W×60s×20=9×10⁵J，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t₂-t₁）
=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×（40℃-20℃）
=8.4×10⁵J，
消耗电能转化为水吸收热量的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{8.4×1{0}^{5}J}{9×1{0}^{5}J}$×100%≈93.3%．
答：此过程中足浴盆消耗的电能是9×10⁵J，水吸收的热量是8.4×10⁵J，消耗电能转化为水吸收热量的效率是93.3%．

点评 本题考查了电功公式、吸热公式、效率公式的应用，要注意用电器正常工作时的功率和额定功率相等．