小明家新買了一台飲水機，小明的父母經常為夜間是否要關閉飲水機而發生爭執：媽媽認為關機可以節省電能，理由是飲水機...

問題詳情：

小明家新買了一台飲水機，小明的父母經常為夜間是否要關閉飲水機而發生爭執：媽媽認為關機可以節省電能，理由是飲水機在夜間無人飲水時仍在對熱水包裏的水間歇*加熱．爸爸則認為關機後第二天重新開機為涼水加熱會消耗更多的電能．於是小明查到飲水機銘牌如下表所示．他決定用實驗來化解父母的爭執．

第一天晚上十點，他關掉家中的其他用電器，只開啟飲水機的加熱功能，記下此時電能表的示數為576.5kW•h．第二天早晨六點鐘，水温達到預定温度95℃，他又讀出電能表的示數為576.8kW•h．

第二天晚上十點，他將飲水機關閉，次日早晨啟動，飲水機在額定功率下將水加熱到預定温度95℃，用時8min．

請解答下列問題：

（1）飲水機正常加熱時的電流是多少？

（2）通過計算判斷小明的爸爸媽媽誰的説法正確？

（3）若熱水包中水的初始温度為25℃，當加熱到95℃需要吸收多少熱量？這些熱量與第二天燒水時消耗的電能是否相等？試解釋出現這種情況的原因．

【回答】

【考點】電功率的計算；熱量的計算；歐姆定律的應用；電能表參數的理解與電能的求法．

【分析】（1）由飲水機銘牌可知飲水機正常制熱時的功率和飲水機的額定電壓，然後I=求出加熱時的電流．

（2）已知電能表晚上和第二天的示數，兩次示數之差就是當晚消耗的電能；知道飲水機的功率和工作時間，根據公式W=Pt可求消耗的電能，比較兩者消耗的電能即可得出誰的説法正確．

（3）已知熱水包內水的體積，根據公式m=ρV可求水的質量，還知水的初温和末温，根據公式Q=cm△t可求熱水包內的水從25℃加熱到95℃時吸收的熱量，即可比較這些熱量與第二天燒水時消耗的電能是否相等；電加熱過程存在熱損失，或實際電壓低於220V，實際功率達不到800W．

【解答】解：（1）由銘牌知：P制熱=800W，U額=220V，

飲水機正常加熱時的電流I==≈3.64A．

（2）晚間開啟飲水機的加熱功能消耗的電能：

W開=576.8KW•h﹣576.5KW•h=0.3KW•h，

飲水機關閉，次日啟動，飲水機在額定功率下將水加熱到預定温度消耗的電能：

W關=Pt=800W×8×60s=3.84×105J≈0.11KW•h

由於W開＞W關，

所以關機狀態省電，即小明的媽媽説法正確．

（3）水的質量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×1.2×10﹣3m3=1.2kg，

熱水包內的水從25℃加熱到95℃時吸收的熱量：

Q=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1.2kg×（95℃﹣25℃）=3.528×105J＜W關，

故這些熱量與第二天燒水時消耗的電能不相等；

原因是：產生這種現象的原因是存在熱損失，或實際電壓低於220V、實際功率達不到800W．

故*為：（1）飲水機正常加熱時的電流約為3.64A；

（2）小明的媽媽説法正確；

（3）水包中水吸收的熱量為3.528×105J，這些熱量與第二天燒水時消耗的電能不相等，

原因：產生這種現象的原因是存在熱損失，或實際電壓低於220V、實際功率達不到800W．

知識點：電功率

題型：計算題