Question

【题目】瑞士大学学生设计了一款灯壶组合的“水壶台灯”，如图所示，“水壶台灯”是由玻璃壶、圆形底座和白炽灯组成，白炽灯与壶形灯罩下方的凹槽正好吻合（灯泡不直接与水接触），可将发光时所产生的内能用于水保温．白炽灯标有150W字样．

（1）该台灯正常工作半小时所消耗的电能？

（2）若上述电能的84%转化为内能，可将多少kg初温为50℃的水加热至100℃？

Answer 1

【答案】（1）该台灯正常工作半小时时所消耗的电能为2.7×105J；

（2）若上述电能的84%转化为内能，可将1.08kg初温为50℃的水加热至100℃

【解析】试题分析：（1）台灯正常工作的功率和额定功率相等，根据W=Pt求出半小时所消耗的电能；

（2）根据η=×100%求出水吸收的热量，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出可加热水的质量．

解：（1）由P=可得，该台灯正常工作半小时所消耗的电能：

W=Pt=150W×0.5×3600s=2.7×105J；

（2）由η=×100%可得，水吸收的热量：

Q吸=Wη=2.7×105J×84%=2.268×105J，

由Q吸=cm（t﹣t0）可得，可加热水的质量：

m===1.08kg．

答：（1）该台灯正常工作半小时时所消耗的电能为2.7×105J；

（2）若上述电能的84%转化为内能，可将1.08kg初温为50℃的水加热至100℃．