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小明家新买了一台饮水机,小明的父母经常为夜间是否要关闭饮水机而发生争执:妈妈认为关机可以节省电能,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.爸爸则
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小明家新买了一台饮水机,小明的父母经常为夜间是否要关闭饮水机而发生争执:妈妈认为关机可以节省电能,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.爸爸则认为关机后第二天重新开机为凉水加热会消耗更多的电能.于是小明查到饮水机铭牌如下表所示.他决定用实验来化解父母的争执. 第一天晚上十点,他关掉家中的其他用电器,只开启饮水机的加热功能,记下此时电能表的示数为576.5kW•h.第二天早晨六点钟,水温达到预定温度95℃,他又读出电能表的示数为576.8kW•h.
请解答下列问题: (1)饮水机正常加热时的电流是多少? (2)通过计算判断小明的爸爸妈妈谁的说法正确? (3)若热水包中水的初始温度为25℃,当加热到95℃需要吸收多少热量?这些热量与第二天烧水时消耗的电能是否相等?试解释出现这种情况的原因. |
▼优质解答
答案和解析
(1)由铭牌知:P 制热 =800W,U 额 =220V, 饮水机正常加热时的电流I=
(2)晚间开启饮水机的加热功能消耗的电能: W 开 =576.8KW•h-576.5KW•h=0.3KW•h, 饮水机关闭,次日启动,饮水机在额定功率下将水加热到预定温度消耗的电能: W 关 =Pt=800W×8×60s=3.84×10 5 J≈0.11KW•h 由于W 开 >W 关 , 所以关机状态省电,即小明的妈妈说法正确. (3)水的质量: m=ρV=1.0×10 3 kg/m 3 ×1.2×10 -3 m 3 =1.2kg, 热水包内的水从25℃加热到95℃时吸收的热量: Q=cm(t-t 0 )=4.2×10 3 J/(kg℃)×1.2kg×(95℃-25℃)=3.528×10 5 J<W 关 , 故这些热量与第二天烧水时消耗的电能不相等; 原因是:产生这种现象的原因是存在热损失,或实际电压低于220V、实际功率达不到800W. 故答案为:(1)饮水机正常加热时的电流约为3.64A; (2)小明的妈妈说法正确; (3)水包中水吸收的热量为3.528×10 5 J,这些热量与第二天烧水时消耗的电能不相等, 原因:产生这种现象的原因是存在热损失,或实际电压低于220V、实际功率达不到800W. |
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