Question

（8分）小明學習了電功率的知識后，想利用家里的電能表（如圖21）和手表，測出一些家用電器的有關數據。
（1）當家里只有一臺電冰箱在正常工作時，他測出電能表1分鐘轉了3圈，求電冰箱在這段時間消耗的電能是多少焦耳？
（2）當電冰箱和電熱水壺同時工作時，他測出電能表1分鐘轉33圈，求此時電熱水壺的電功率是多少瓦？
（3）如果用此電熱水壺把1Kg的水由20℃加熱至沸騰需要的時間是多少秒？[不考慮熱量的損失，氣壓為一個標準大氣壓，水的比熱容為4.2X10³J/(Kg℃)]

 

Answer 1

（8分）解：（1）電冰箱消耗電能為
W_冰=3r×1kWh/1500r=1/500kWh=7.2×10³ J
（2）共消耗電能為
W =33r×1kWh/1500r =" 11/50kWh" =7.92×10⁴J
電熱水壺消耗電能為
W_熱=" W" －  W_冰=7.92×10⁴J －7.2×10³ J =" 7." 2×10 ⁴J
t=1min=60s
電熱水壺的電功率為
P= W_熱/ t ="7." 2×10 ⁴J/ 60s =" 1200" W
(3)水吸收熱量為
Q_吸=" c" m (t－t₀) = 4.2×10³J/(Kg℃) ×1kg×(100℃－20℃)=3.36×10⁵ J
消耗電能為
W₁=Q_吸=3.36×10⁵ J
時間為
t= W₁/ P =3.36×10⁵ J/1200 W =" 280" s

略