Question

【题目】如表所示是从某台电热饮水机说明书上收集到的信息．经分析得知，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25℃升高到100℃，所用时间为7.5min，同时观察到家中标有“1200r/kWh”字样的电能表转盘转过120转（r）．不考虑温度对阻值的影响．【c水=4.2×103J/（kg℃）】根据以上信息，求：

（1）饮水机热水箱中的水从25℃升高到100℃时所吸收的热量；

（2）饮水机在加热过程中的热效率；

（3）饮水机加热时的实际电压．

Answer 1

【答案】（1）3.15×105J；（2）87.5%．（3）200V

【解析】（1）∵V=1L=1dm3=1000cm3，

∴由得：水的质量m=ρV=1g/cm3×1000cm3=1000g=1kg；

Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×1kg×（100℃-25℃）=3.15×105J；

（2）∵每消耗1kwh的电能，电能表的转盘就转过1200r，

∴电能表的转盘转过120r消耗的电能为： ，

∴饮水机的热效率为： ．

（3）∵t=7.5min=450s，

∴饮水机的实际功率为： ，

∵U额=220V，P加热=968W，

∴由得：电阻R1的阻值为： ，

∴由： ．

答：（1）饮水机热水箱中的水所吸收的热量为3.15×105J；

（2）饮水机在加热过程中的热效率为87.5%；

（3）饮水机加热时的实际电压为200V．