Question

【题目】下面的图表是从某台电热饮水机说明书上收集到的信息。经分折得知，当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，S断开时，饮水机处于保温状态，为了测量它加热时的实际功率，小明断开其它所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路中，闭合开关S，测得热水箱中的水从20℃升高到100℃所用时间为7.5min，而同时查到家中标有“1200r/kWh”字样的电能表转盘转过120转，以根据以上信息，求：（水的比热容是4.2×103J/kg℃）

【1】饮水机正常工作时的电流和电阻；

【2】饮水机加热时的实际功率和实际电压；（电阻不变）

【3】饮水机加热过程中的热效率。

Answer 1

【答案】

【1】 4A；55Ω

【2】 800W；209.8V

【3】 93.3%

【解析】

（1）从表中得到饮水机额定功率和额定电压，根据P=UI得到正常工作时的电流，根据欧姆定律得到电阻；
（2）根据电能表的参数和转数得到消耗的电能，根据电功率的公式得到实际功率，根据得到实际电压；
（3）知道热水箱的容量，可利用公式m=ρV计算出水的质量，又知道水的比热容和温度变化，可利用热量公式Q吸=cm（t-t0）计算出水吸收的热量，根据效率的公式得到加热过程中的热效率。

【1】由表中数据可知饮水机的额定功率是880W，额定电压是220V，饮水机正常工作时的电流：，饮水机正常工作时的电阻：；

【2】饮水机加热时消耗的电能：，饮水机加热时的实际功率：，

实际电压：；

【3】水的质量为：m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg；

水吸收的热量为：Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J，

饮水机加热过程中的热效率：。