Question

19．如圖甲，是一種用于養(yǎng)生保健的煮飲電器養(yǎng)生壺，其電功率可調(diào)，某品牌養(yǎng)生壺參數(shù)如下表，請回答：

型號	SD630
額定電壓	220V
額定功率	50Hz
容量	2kg
額定最大功率	1100W

（1）該養(yǎng)生壺在額定最大功率工作時的電流是多大？
（2）將壺內(nèi)2kg的水及其它營養(yǎng)物質(zhì)從20℃以800W功率慢煮至100℃，求此過程中里面的混合物質(zhì)吸收的熱量是多少J？所需加熱時間至少多少秒？（里面混合物質(zhì)比熱容取4.0×l0³J/（ kg•℃），不計熱損失）
（3）現(xiàn)關(guān)閉家中其他所有用電器，只讓該養(yǎng)生壺在最大功率下工作3min，同時記錄家中電能表（如圖乙）上的指示燈閃爍了60次（表盤上“1200imp/kW•h”字樣，表示用電器每消耗lkWh電能，指示燈閃爍1200次）．請計算此養(yǎng)生壺的實際最大功率是多少W？并與額定最大功率進行對比看否相同，若不同請分析原因．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)P=UI求出該養(yǎng)生壺在額定最大功率工作時的電流；
（2）知道混合物質(zhì)的質(zhì)量和初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；當(dāng)水吸收的熱量和消耗的電能相等時需要的加熱時間最短，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出其大�。�
（3）根據(jù)電能表的參數(shù)求出養(yǎng)生壺消耗的電能，利用P=$\frac{W}{t}$求出此養(yǎng)生壺的實際最大功率，然后從實際電壓角度分析．

解答 解：（1）由P=UI可得，該養(yǎng)生壺在額定最大功率工作時的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A；
（2）混合物質(zhì)吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.0×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.4×10⁵J，
當(dāng)水吸收的熱量和消耗的電能相等時需要的加熱時間最短，
由P=$\frac{W}{t}$可得，需要的最短時間：
t′=$\frac{W}{{P}_{實}}$=$\frac{{Q}_{吸}}{{P}_{實}}$=$\frac{6.4×1{0}^{5}J}{800W}$=800s；
（3）養(yǎng)生壺消耗的電能：
W′=$\frac{60}{1200}$kW•h=0.05kW•h=1.8×10⁵J，
此養(yǎng)生壺的實際最大功率：
P_實′=$\frac{W′}{t″}$=$\frac{1.8×1{0}^{5}J}{3×60s}$=1000W＜1100W，
原因可能是電水壺工作時的實際電壓小于額定電壓（220V），所以實際功率小于額定功率．
答：（1）該養(yǎng)生壺在額定最大功率工作時的電流是5A；
（2）此過程巾里面的混合物質(zhì)吸收的熱量是6.4×10⁵J，所需加熱時間至少為800s；
（3）此養(yǎng)生壺的實際最大功率是1000W；與額定最大功率不相同的原因是電水壺工作時的實際電壓小于額定電壓．

點評 本題涉及到電功率公司、吸熱公式、電功公式的應(yīng)用，是一道熱學(xué)和電學(xué)的綜合題，從題干和表格中獲取有用的信息是關(guān)鍵．