Question

小明家新買了一臺(tái)飲水機(jī)，小明的父母經(jīng)常為夜間是否要關(guān)閉飲水機(jī)而發(fā)生爭執(zhí)：媽媽認(rèn)為關(guān)機(jī)可以節(jié)省電能，理由是飲水機(jī)在夜間無人飲水時(shí)仍在對(duì)熱水包里的水間歇性加熱．爸爸則認(rèn)為關(guān)機(jī)后第二天重新開機(jī)為涼水加熱會(huì)消耗更多的電能．于是小明查到飲水機(jī)銘牌如下表所示．他決定用實(shí)驗(yàn)來化解父母的爭執(zhí)．第一天晚上十點(diǎn)，他關(guān)掉家中的其他用電器，只開啟飲水機(jī)的加熱功能，記下此時(shí)電能表的示數(shù)為576.5kW·h．第二天早晨六點(diǎn)鐘，水溫達(dá)到預(yù)定溫度95℃，他又讀出電能表的示數(shù)為576.8kW·h．第二天晚上十點(diǎn)，他將飲水機(jī)關(guān)閉，次日早晨啟動(dòng)，飲水機(jī)在額定功率下將水加熱到預(yù)定溫度95℃，用時(shí)8min．請(qǐng)解答下列問題：
（1）飲水機(jī)正常加熱時(shí)的電流是多少？
（2）通過計(jì)算判斷小明的爸爸媽媽誰的說法正確？
（3）若熱水包中水的初始溫度為25℃，當(dāng)加熱到95℃需要吸收多少熱量？這些熱量與第二天燒水時(shí)消耗的電能是否相等？試解釋出現(xiàn)這種情況的原因．

Answer 1

解：（1）由銘牌知：P_制熱=800W，U_額=220V，飲水機(jī)正常加熱時(shí)的電流
I==≈3.64A
（2）晚間開啟飲水機(jī)的加熱功能消耗的電能：
W_開=576.8KW·h﹣576.5KW·h=0.3KW·h
飲水機(jī)關(guān)閉，次日啟動(dòng)，飲水機(jī)在額定功率下將水加熱到預(yù)定溫度消耗的電能：
W_關(guān)=Pt=800W×8×60s=3.84×10⁵J≈0.11KW·h
由于W_開＞W(wǎng)_關(guān)，所以關(guān)機(jī)狀態(tài)省電，即小明的媽媽說法正確．
（3）水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.2×10^﹣3m³=1.2kg
熱水包內(nèi)的水從25℃加熱到95℃時(shí)吸收的熱量：
Q=cm（t﹣t₀）=4.2×10³J/（kg·℃）×1.2kg×（95℃﹣25℃）=3.528×10⁵J＜W_關(guān)
故這些熱量與第二天燒水時(shí)消耗的電能不相等；
原因是：產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是存在熱損失，或?qū)嶋H電壓低于220V、實(shí)際功率達(dá)不到800W