Question

“节能减排，开关未来”的活动于2008年3月22日――世界水日的当天在沈阳正式启动；它倡导合理开关家用电器来节约能源。由此，小明想到父母经常为夜间是否要关闭饮水机而发生的争执：母亲认为应该关机，理由是饮水机在夜间无人饮水时仍在对热水包里的水间歇性加热，白白消耗电能。父亲则认为不该关机，因为第二天重新开机为凉水加热会消耗更多的电能。为了解决父母的争执，小明设计了如下实验：（实验过程中只启用饮水机的加热功能）第二天晚上十点钟，他关掉家中的其他用电器，仅留下饮水机单独工作，记下电能表的示数为。第二天早晨，热水包里的水温达到预定温度89℃，他又读出电能表的示数为，此时是六点钟。由此他计算出饮水机整夜消耗的电能W开。第二天晚上十点钟，他将饮水机关闭，次日早晨六点钟启动饮水机将热水包中30℃的水加热到预定温度89℃，用时12min。他查看了饮水机上的铭牌，计算出了此过程中饮水机消耗的电能W关。请你依据小明的实测数据和下表中饮水机铭牌上的信息求解：

⑴饮水机夜间开机、关机两种情况下消耗的电能W开和W关各是多少？哪种情况更省电？省了多少度电？

⑵热水包内的水从30℃加热到89℃时吸收的热量是多少？此过程中饮水机的加热效率是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg℃），ρ_水=1.0×10³kg/m³]

额定电压220V	热水包容积1.2L
额定频率50Hz	冷水包容积0.5L
制热功率500W	保鲜柜容积16L
制冷功率98W	防触电类型I类

Answer 1

⑴W_开=376.4kW?h－376.1kW?h=0.3kW?h

由于W_开＞W_关  所以关机状态省电

节省的电能：W_开－W_关=0.3kW?h-0.1kW?h=0.2kW?h

⑵

m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2kg

Q=cm（t－t₀）

=4.2×10³J/（kg℃）×1.2kg×（89℃－30℃）=297360J