菲菲家新买了一台饮水机,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.于是菲菲查到饮水机铭牌如下表所示.她决定用实验来化解父母的争执。第一天晚上十点,她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576.5 kW·h.第二天早晨六点钟,水温达到预定温度95℃,她又读出电能表的示数为576.8 kW·h。
第二天晚上十点,她将饮水机关闭,次日早晨启动,饮水机在额定功率下将水加热到预定温度95℃,用时9min。
额定电压220V | 热水包容积1.2L |
频率50Hz | 冷水包容积0.5L |
制热功率800W | 保鲜柜容积16L |
制冷功率98W | 防漏电类型I类 |
请解答下列问题:
(1)饮水机正常加热时的电流是多少(小数点后保留1位)?
(2)通过计算判断菲菲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?试计算出饮水机电能转化为内能的加热效率。
(1)3.64A (2)菲菲的妈妈说法正确 (3)
题目分析:(1)由铭牌知:P制热=800W,U额=220V,
饮水机正常加热时的电流;
(2)晚间开启饮水机的加热功能消耗的电能:W=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′=Pt=800W×9×60s=4.32×J=0.12kW•h,由于W>W′,所以关机状态省电,即菲菲的妈妈说法正确;
(3)水的质量: m=ρV=1.0×kg/
×1.2×
=1.2kg,热水包内的水从25℃加热到95℃时吸收的热量:Q=cm(t-
)=4.2×
J/(kg•℃)×1.2kg×(95℃-25℃)=3.528×
J,
饮水机电能转化为内能的加热效率:。