Question

2．養(yǎng)生壺是一種用于養(yǎng)生保健的可以烹飪的容器，類似于電水壺，其最大的特點是采用一種新型的電加熱材料，通過高溫把電熱膜電子漿料（金屬化合物）噴涂在玻璃表面形成面狀電阻，在兩端制作銀電極，通電后產(chǎn)生熱量把壺內(nèi)的水加熱．小明家買了一把養(yǎng)生壺（圖甲），其銘牌如表所示．

型號	HX-201504
額定電壓	220V
頻率	50Hz
額定功率	1210W

小明關(guān)閉了家中的其它所有用電器，并在壺中加入質(zhì)量為1kg，初溫為25℃的水，6min將水燒開（標準大氣壓下），求：
（1）在加熱過程中家用電能表（圖乙）的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)，此過程中養(yǎng)生壺消耗的電能是多少？
（2）養(yǎng)生壺的熱效率是多少？
（3）請通過計算分析，該養(yǎng)生壺?zé)�開水的過程中是否正常工作？

Answer 1

分析 （1）3000r/kW•h表示的是電路中每消耗1kW•h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000r，據(jù)此求出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)消耗的電能；
（2）由Q_吸=cm△t計算水吸收熱量，η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%計算養(yǎng)生壺的熱效率；
（3）由P=$\frac{W}{t}$計算養(yǎng)生壺?zé)�開水的電功率與其額定功率比較可知它是否正常工作．

解答 解：
（1）養(yǎng)生壺消耗的電能為：
W=$\frac{300}{3000}$kW•h=0.1 kW•h=3.6×10⁵J；
（2）水吸收的熱量為：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-25℃）=3.15×10⁵J，
所以養(yǎng)生壺的效率為：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.15×1{0}^{5}J}{3.6×1{0}^{5}J}$×100%=87.5%；
（3）加熱時間t=6min=360s，
養(yǎng)生壺的實際功率為：
P_實=$\frac{W}{t}$=$\frac{3.6×1{0}^{5}J}{6×60s}$=1000W，
由養(yǎng)生壺銘牌知其額定功率P_額=1210W＞P_實，所以養(yǎng)生壺沒有正常工作．
答：（1）養(yǎng)生壺消耗的電能為3.6×10⁵J；
（2）養(yǎng)生壺的效率為87.5%；
（3）養(yǎng)生壺沒有正常工作．

點評 本題以養(yǎng)生壺為例考查了電能表參數(shù)的理解、電功率公式、吸熱公式和效率公式的應(yīng)用，要注意標準大氣壓下水的沸點是100℃．