问题
计算题
小明学习了电功率的知识后,想利用家里的电能表(如图)和手表,测出一些家用电器的有关数据。
(1)当家里只有一台电冰箱在正常工作时,他测出电能表1分钟转了3圈,求电冰箱在这段时间消耗的电能是多少焦耳?
(2)当电冰箱和电热水壶同时工作时,他测出电能表1分钟转33圈,求此时电热水壶的电功率是多少瓦?
(3)如果用此电热水壶把1Kg的水由20℃加热至沸腾需要的时间是多少秒?[不考虑热量的损失,气压为一个标准大气压,水的比热容为4.2×103J/(Kg·℃)]
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答案
解:
(1)电冰箱消耗电能为:W冰=3r×1kW?h/1500r=1/500kW?h=7.2×103J;
(2)共消耗电能为W =33r×1kW?h/1500r = 11/50kW?h =7.92×104J,电热水壶消耗电能为W热= W-W冰=7.92×104J -7.2×103J = 7.2×104J,t=1min=60s,电热水壶的电功率为P= W热/ t =7.2×104J/ 60s = 1200W;
(3)水吸收热量为 Q吸= cm(t-t0) = 4.2×103J/(Kg?℃) ×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J,消耗电能为W1=Q吸=3.36×105J,时间为t= W1/ P =3.36×105 J/1200W = 280s。