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物理必考小明家新买了一台饮水机.铭牌如图所示.小明的父母经常为夜间是

更新时间:2024-01-19 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

小明家新买了一台饮水机,铭牌如图所示.小明的父母经常为夜间是否要关闭饮水机而发生争执:妈妈认为应该关机,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.爸爸则认为不该关机,因为第二天重新开机为凉水加热会消耗更多的电能.于是小明决定用实验来化解父母的争执.MF7物理好资源网(原物理ok网)

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保险柜容积16L
制冷功率98W防漏电类型 I类
第一天晚上十点,他关掉家中的其他用电器,只启用饮水机的加热功能,记下此时电能表的示数376.1.第二天早晨六点钟,热水包里的水温达到预定温度90℃,他又读出电能表的示数为376.4.MF7物理好资源网(原物理ok网)

第二天晚上十点,他将饮水机关闭,次日早晨启动饮水机将热水包中30℃的水加热到预定温度90℃,用时12min.MF7物理好资源网(原物理ok网)

(1)热水包中30℃的水加热到90℃所吸收的热量.(水的密度是1.0×103kg/m3,水的比热容是4.2x103J/(kg?℃)MF7物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据铭牌计算第二天烧水时消耗的电能.MF7物理好资源网(原物理ok网)

(3)请你通过计算判断:小明的爸爸妈妈谁说得对?

试题答案

解:(1)水的质量:MF7物理好资源网(原物理ok网)

m=ρV=1.0×103kg/m3×1.2×10-3m3=1.2kg,MF7物理好资源网(原物理ok网)

水吸收的热量:MF7物理好资源网(原物理ok网)

Q=cm(t-t0)=4.2x103J/(kg?℃)×1.2kg×(90℃-30℃)=3.024×105J;MF7物理好资源网(原物理ok网)

(2)烧水时消耗的电能:MF7物理好资源网(原物理ok网)

W=Pt=500W×12×60S=3.6××105J=0.1kw?h;MF7物理好资源网(原物理ok网)

(3)饮水机夜间消耗的电能:MF7物理好资源网(原物理ok网)

376.4kw?h-376.1kw?h=0.3kw?h,大于第二天烧水时消耗的电能0.1kw?h,所以小明的妈妈说得对.MF7物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)热水包中30℃的水加热到90℃所吸收的热量是3.024×105J;MF7物理好资源网(原物理ok网)

(2)第二天烧水时消耗的电能0.1kw?h;MF7物理好资源网(原物理ok网)

(3)小明的妈妈说得对.MF7物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)已知水的体积1.2L可求出水的质量,初温30℃,末温90℃,根据热量的计算公式Q=cm(t-t0)可求出水吸收的热量;MF7物理好资源网(原物理ok网)

(2)已知制热功率500W,时间12min,根据W=Pt可求出消耗的电能;MF7物理好资源网(原物理ok网)

(3)第二天烧水时消耗的电能已求出,夜间消耗的电能,可有电能表示数求出,两都比较即可.MF7物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了热量的计算和电功的计算,属于基本运算,比较简单,要注意电能表上的数字的单位是kw?h.MF7物理好资源网(原物理ok网)

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