Question

（8分）小明学习了电功率的知识后，想利用家里的电能表（如图21）和手表，测出一些家用电器的有关数据。
（1）当家里只有一台电冰箱在正常工作时，他测出电能表1分钟转了3圈，求电冰箱在这段时间消耗的电能是多少焦耳？
（2）当电冰箱和电热水壶同时工作时，他测出电能表1分钟转33圈，求此时电热水壶的电功率是多少瓦？
（3）如果用此电热水壶把1Kg的水由20℃加热至沸腾需要的时间是多少秒？[不考虑热量的损失，气压为一个标准大气压，水的比热容为4.2X10³J/(Kg℃)]

 

Answer 1

（8分）解：（1）电冰箱消耗电能为
W_冰=3r×1kWh/1500r=1/500kWh=7.2×10³ J
（2）共消耗电能为
W =33r×1kWh/1500r =" 11/50kWh" =7.92×10⁴J
电热水壶消耗电能为
W_热=" W" －  W_冰=7.92×10⁴J －7.2×10³ J =" 7." 2×10 ⁴J
t=1min=60s
电热水壶的电功率为
P= W_热/ t ="7." 2×10 ⁴J/ 60s =" 1200" W
(3)水吸收热量为
Q_吸=" c" m (t－t₀) = 4.2×10³J/(Kg℃) ×1kg×(100℃－20℃)=3.36×10⁵ J
消耗电能为
W₁=Q_吸=3.36×10⁵ J
时间为
t= W₁/ P =3.36×10⁵ J/1200 W =" 280" s

略