物理科代表和班长就放学后是否关教室里的饮水机的问题发生争执,班长认为不应关机,因为第二天重新开机给冷水加热既费时又会消耗更多的电能;物理科代表认为应该关机,理由是饮水机在放学后从17:00到第二天08:00共15h期间会间歇性加热,白白消耗电能,反复加热的水也不利于身体健康.
次日早晨,他俩先观察到如图所示的饮水机有加热和保温两个档位,铭牌数据如下表.然后启动饮水机,将热水箱中的30℃的冷水加热到90℃,用时10min.他俩继续观察,发现保温28min后加热器会重新加热,2min后又回到保温状态.(饮水机始终在额定电压下工作)
水桶容量 |
20L |
热水箱水量 |
1kg |
额定电压 |
220V |
加热功率 |
500W |
保温功率 |
50W |
(1)热水箱中30℃的冷水加热到90℃所吸收的热量是多少?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)将热水箱中30℃的冷水加热到90℃消耗的电能是多少?
(3)通过计算比较谁的做法更节能.(假设放学时饮水机刚好处于保温状态,工作过程中间歇加热的规律不变)
1)热水箱中30℃的冷水加热到90℃所吸收的热量是2.52×105J;
(2)将热水箱中30℃的冷水加热到90℃消耗的电能是3×105J;
(3)物理科代表的做法更节能.
【解析】(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(90℃﹣30℃)=2.52×l05J;
(2)饮水机加热时消耗的电能:
W=Pt=500W×10×60s=3×105J;
(3)关闭,第二天消耗的电能:
W=3×105J;
不关,间歇性加热15h期间:
保温消耗电能:
W1=P保温t保温=50W×28×30×60s=2.52×l06J;
加热消耗电能:
W2=P加热t加热=500W×2×30×60s=1.8×l06J;
W总=W1+W2=2.52×l06J+1.8×l06J=4.32×l06J;
∵W总>W,
∴物理科代表的做法更节能
科目:初中物理 来源: 题型:
水桶容量 | 20L |
热水箱水量 | 1kg |
额定电压 | 220V |
加热功率 | 500W |
保温功率 | 50W |
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科目:初中物理 来源:2012年初中毕业升学考试(重庆卷)物理(带解析) 题型:计算题
物理科代表和班长就放学后是否关教室里的饮水机的问题发生争执,班长认为不应关机,因为第二天重新开机给冷水加热既费时又会消耗更多的电能;物理科代表认为应该关机,理由是饮水机在放学后从17:00到第二天08:00共15h期间会间歇性加热,白白消耗电能,反复加热的水也不利于身体健康.
次日早晨,他俩先观察到如图所示的饮水机有加热和保温两个档位,铭牌数据如下表.然后启动饮水机,将热水箱中的30℃的冷水加热到90℃,用时10min.他俩继续观察,发现保温28min后加热器会重新加热,2min后又回到保温状态.(饮水机始终在额定电压下工作)
水桶容量 | 20L |
热水箱水量 | 1kg |
额定电压 | 220V |
加热功率 | 500W |
保温功率 | 50W |
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科目:初中物理 来源:2013年山东省威海市荣成市中考物理模拟试卷(四)(解析版) 题型:解答题
水桶容量 | 20L |
热水箱水量 | 1kg |
额定电压 | 220V |
加热功率 | 500W |
保温功率 | 50W |
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科目:初中物理 来源:2012年重庆市中考物理试卷(解析版) 题型:解答题
水桶容量 | 20L |
热水箱水量 | 1kg |
额定电压 | 220V |
加热功率 | 500W |
保温功率 | 50W |
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