5、电冰箱
|
冷冻室容积 |
86L |
|
冷藏室容积 |
120L |
|
额定电压 |
220V |
|
额定频率 |
50Hz |
|
输入总功率 |
125W |
|
耗电量 |
0.55kw·h/24h |
生活问题: 右表是小明家新买的电冰箱铭牌上的部分数据.小明所在地区每度电按0.4元收费,正常使用这台电冰箱30天,消耗的电能是多少焦?应付的电费是多少元?
分析点拨: 本题是一道与生活实际相联系的运用型计算题,解答时能由图表给出的信息筛选获取有用的数据,这就要求看图表首先能够明确每一组数据所代表的物理意义,这样才能明辩哪一组数据是有用的,也才能够根据已知条件选用关系式解决问题.
解:由题意根据W = Pt得
W = 0.55kw· h ×30×24h
=16.5kw·h
=16.5×3.6×106J
=5.94×107J
所以应付电费¥=16.5kw·h×0.4元/(kw·h)=6.6元
正常使用这台电冰箱30天,消耗的电能是5.94×107J,应付电费是6.6元.
4、
电熨斗
生活问题: 下面是HG2003家用蒸汽电熨斗示意图(图1-4-9所示)和铭牌,使用时水箱中的水滴从被加热的底板气室迅速汽化产生向下的蒸汽.
|
额定电压 |
220V |
功能 |
汽烫、干烫 |
|
额定频率 |
50Hz |
蒸汽方式 |
滴下式 |
|
额定功率 |
1000W |
质量 |
1.3kg |
|
底板面积 |
160cm2 |
放置方式 |
自立式 |
(1)某师傅在用熨斗干烫衣服时,用了19N向下的力压熨斗,在此过程中,衣服受到的压强是多大?
(2)用熨斗汽烫时先预热,使金属底板的温度从20℃升高到220℃,温控开关自动断开,已知底板的质量为1kg,铁的比热为0.46×103J/(kg·℃),问蒸汽电熨斗预热时底板吸收多少热量?
(3)汽烫时,水滴入汽室,由于水升温汽化带走热量.当底板温度降到190℃时,温控开关自动闭合,当加热到220℃时又断开,如此反复.若蒸汽电熨斗大体按图1-4-10所示程序工作,10min烫一件衣服共消耗多少电能?
分析点拨: 蒸汽电熨斗是家用电器之一,这是一道综合了电、热、力学知识的条件开放计算题.解答此类问题,首先要了解图、表中各物理量的意义,然后分析各物理量间的数量关系,再利用有关公式计算.要得到衣服受到的压强,先要求出其受到的压力,压力等于人施加的压力与熨斗重力之和;由题已知根据公式Q=cm(t-t0)可计算出吸收的热量,再由能的转换关系,分析图 蒸汽电熨斗的工作情况--每20s加热15s,计算10min内的工作时间,然后根据电功公式W=Pt求出消耗的电能.
解:(1) 由表可知:m=1.3kg Fˊ=19N S=160cm2=1.6×10-2m2
熨斗熨烫衣服时,对衣服压力:F=mg+Fˊ=1.3kg×10N/kg+19N=32N
P =
= 2×103Pa
(2) mˊ=1kg c=0.46×103J/(kg·℃) T0=20℃ T=220℃
由Q吸 = cm(t-t 0)得:
Q吸 = 0.46×103J/(kg·℃)×1kg×(220℃-20℃)=9.2×104J
(3)由铭牌可知额定功率P=1000W,工作t=600 s
所以 电熨斗的加热时间为:
t总=600 s×(15s/20s)=450s
故 烫一件衣服共消耗电能:
W=Pt=1000W×450s=4.5×105J
2、电水壶
生活问题: 家庭中常用电热水壶烧水,它具有方便、环保的优点.下表是小红同学收集到的烧开一壶水的有关数据,请按要求作答.(设电阻值不变、计算结果保留小数点后面两位)
(1)烧开这壶水至少需吸收多少热量?
(2)用所学知识计算出与本题相关的三个电学方面的物理量.要求写出简要的文字说明、计算过程和结果.
(3)小红同学通过计算、分析发现,烧开一壶水实际加热时间大于理论计算时间.你认为产生这种现象的原因是什么?请简要分析.
|
水的质量m/kg |
0.5 |
电热水壶铭牌 |
额定电压U/V |
220 |
|
水的初温t0/℃ |
20 |
额定功率P/W |
440 |
|
|
水的比热容c/[J/(kg·℃)] |
4.2×103 |
实际电压U/V |
200 |
|
|
大气压值 |
一个标准大气压 |
实际加热时间t/min |
9 |
分析点拨: 电水壶结构比较简单,主要由发热体和金属壶壳组成,在工作时是通过电流做功将电能转化为内能.对于电水壶的考查往往涉及到能量的转化、壶的构造、物态的变化和电及热学知识.本问题是将电与能量的转化结合在一起,综合考查了识“铭”的知识.
解:(1) Q水吸=c水m水(t水一t0水)
=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(100℃-20℃)=1.68×105J
(2)当电热水壶正常工作时:I额=
=2A
R=
=110Ω
当实际电压为200V时:I实=
=1.82A
P实=
= 363.6W
W实=P实t实=363.6W×540s=1.96X105J
(3) 实际上烧开一壶水的加热时间总是要大于理论计算时间,这是因为在实际上烧开水时,首先是燃料不可能完全燃烧,其次,是燃料在燃烧过程中放出的热量有散失,同时壶本身也要吸收热量,这些因素均会造成实际加热时间的延长.