养生壶是一种用于养生保健的可以烹饪的容器,类似于电水壶,其最大的特点是采用一种新型的电加热材料,通过高温把电热膜电子浆料(金属化合物)喷涂在玻璃表面形成面状电阻,在两端制作银电极,通电后产生热量把壶内的水加热.小明家买了一把养生壶(图甲),其铭牌如表所示.
型号
HX﹣
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
小明关闭了家中的其它所有用电器,并在壶中加入质量为1kg,初温为25℃的水,6min将水烧开(标准大气压下),求:
(1)在加热过程中家用电能表(图乙)的转盘转了300转,此过程中养生壶消耗的电能是多少?
(2)养生壶的热效率是多少?
(3)请通过计算分析,该养生壶烧开水的过程中是否正常工作?
答案
【考点】电功与热量的综合计算.
【分析】(1)/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转,据此求出转盘转了300转消耗的电能;
(2)由Q吸=cmt计算水吸收热量,η=
×100%计算养生壶的热效率;
(3)由P=
计算养生壶烧开水的电功率与其额定功率比较可知它是否正常工作.
【解答】解:
(1)养生壶消耗的电能为:
W=
kW•h=0.1 kW•h=3.6×105J;
(2)水吸收的热量为:
Q吸=cmt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣25℃)=3.15×105J,
所以养生壶的效率为:
η=
×100%=
×100%=87.5%;
(3)加热时间t=6min=360s,
养生壶的实际功率为:
P实=
=,
由养生壶铭牌知其额定功率P额=>P实,所以养生壶没有正常工作.
答:(1)养生壶消耗的电能为3.6×105J;
(2)养生壶的效率为87.5%;
(3)养生壶没有正常工作.
【点评】本题以养生壶为例考查了电能表参数的理解、电功率公式、吸热公式和效率公式的应用,要注意标准大气压下水的沸点是100℃.
