Question

13．如图所示的是某品牌的扫地机器人吸尘器，只要为它设定时间，它就能自动工作，并且在电量较低时自动返回充电座进行充电，真可谓是家务小能手！已知如图所示的扫地机器人吸尘器的额定功率为24W，额定电压为14.4V，则它内部的定值电阻阻值为8.64Ω；该吸尘器正常工作2h消耗的电能为0.048kW•h；这些电能可以把4.1kg（答案保留一位小数）的水由20℃加热到30℃．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃），忽略热损失]．

Answer 1

分析 已知电压与功率，由电功率的变形公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出电阻阻值；由W=Pt可求消耗的电能；根据W=Q_吸=cm△t可求水的质量．

解答 解：（1）扫地机器人吸尘器的额定功率为24W，额定电压为14.4V，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，它内部的定值电阻阻值：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（14.4V）^{2}}{24W}$=8.64Ω；
（2）吸尘器正常工作2h消耗的电能为：
W=Pt=0.024kW×2h=0.048kW•h；
（3）这些电能完全转化为水的内能，
则Q_吸=cm（t-t₀）=W=0.048kW•h，
水的质量：
m=$\frac{{Q}_{吸}}{c（t-{t}_{0}）}$=$\frac{W}{c（t-{t}_{0}）}$=$\frac{0.048×3.6×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（30℃-20℃）}$≈4.1kg．
故答案为：8.64； 0.048；  4.1．

点评 本题主要考查电功率、电功和热量的计算，是一道综合题．