Question

图所示的装置很有创意--它将比较耗水的洗衣机和同样耗水但不太讲究水质的马桶连在一起：上部是洗衣机（有关技术参数见铭牌），下部是马桶，中间设有贮水箱．洗衣机还设有加热功能，洗涤前先将水加热到适宜温度，可以提高洗涤效果．
（1）冲一次马桶需要5L水，若一次洗衣服用的总水量是50kg，则可供冲马桶几次？
（2）求脱水时的正常工作电流

××滚筒式洗衣机
电压/V	220
洗衣功率/W	200
脱水功率/W	330
最大洗涤容量/kg	5
水加热功率/W	2000

（3）某次洗衣时，首次进水量为15kg，正常加热15min水温达到设定要求．求：
①加热过程消耗的电能；
②若加热时电能的80%转化为水的内能，求水升高的温度．[c_水=4.2×l0³J/（kg?℃），g取10N/kg]．

Answer 1

分析：（1）已知一次洗衣服用水的质量，利用V=

m

ρ

求其体积，又知道冲一次马桶用水体积，根据洗衣用水量与冲一次用水量的比值即可求出次数；
（2）根据表中信息读出洗衣机脱水时的额定功率和额定电压，然后根据I=

P

U

即可计算出洗衣机脱水时的工作电流；
（3）①先根据表中数据读出加热时的功率，然后根据W=Pt求出加热过程中消耗的电能；
②先根据消耗的电能和转化为内能的效率求出转化为水的内能，即水吸收的热量，再根据Q_吸=cm△t求出水升高的温度．

解答：解：（1）∵ρ=

m

V

，
∴一次洗衣服用水的体积：
V=

m

ρ

=

50kg

1×103kg/m3

=50×10^-3m³=50L，
可供冲马桶次数：
n=

50L

5L

=10次；
（2）∵P=UI，
∴洗衣机脱水时的正常工作电流：
I=

P

U

=

330W

220V

=1.5A；
（2）①加热过程消耗的电能：
W=Pt=2000W×15×60s=1.8×10⁶J
②∵η=

Q吸

W

，
∴水吸收的热量：
Q_吸=ηW=1.8×10⁶J×80%=1.44×10⁶J，
∵Q_吸=cm△t，
∴△t=

Q吸

cm

=

1.44×106J

4.2×103J/(kg?℃)×15kg

≈22.9℃
答：（1）冲一次马桶需要5L水，若一次洗衣服用的总水量是50kg，则可供冲马桶10次；
（2）脱水时的正常工作电流为1.5A．
（3）①加热过程消耗的电能1.8×10⁶J；③水升高的温度为22.9℃．

点评：本题为电学和热学的综合计算题，考查了学生对密度公式、吸热公式、电功率公式、效率公式的掌握和运用，要求灵活运用相关公式，计算时注意单位统一．