瑞士大学学生设计了一款灯壶组合的“水壶台灯”，如图所示，“水壶台灯”是由玻璃壶、圆形底座和白炽灯组成，白炽灯与壶形灯罩下方的凹槽正好吻合（灯泡不直接与水接触），可将发

Question

瑞士大学学生设计了一款灯壶组合的“水壶台灯”，如图所示，“水壶台灯”是由玻璃壶、圆形底座和白炽灯组成，白炽灯与壶形灯罩下方的凹槽正好吻合（灯泡不直接与水接触），可将发光时所产生的内能用于水保温．白炽灯标有150W字样．

（1）该台灯正常工作半小时所消耗的电能？
（2）若上述电能的84%转化为内能，可将多少千克初温为50℃的水加热至100℃？

Answer 1

（1）该台灯正常工作时的功率P=P_额=100W，工作时间t=0.5h=1800s，
则消耗的电能：W=Pt=100W×1800s=1.8×10⁵J．
（2）由η=(Q吸)/(W)×100%得，水吸收的热量：
Q_吸=ηW=84%×1.8×10⁵J=1.512×10⁵J，
由Q_吸=cm（t-t₀）得，可加热水的质量：
m=(Q吸)/(c(t-t0))
=(1.512×105J)/(4.2×103J/(kg•℃)×(100℃-50℃))
=0.72kg．
答：（1）该台灯正常工作半小时所消耗的电能为1.8×10⁵J；
（2）若上述电能的84%转化为内能，可将0.72千克初温为50℃的水加热至100℃．