Question

【題目】瑞士大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)了一款燈壺組合的“水壺臺(tái)燈”，如圖所示，“水壺臺(tái)燈”是由玻璃壺、圓形底座和白熾燈組成，白熾燈與壺形燈罩下方的凹槽正好吻合（燈泡不直接與水接觸），可將發(fā)光時(shí)所產(chǎn)生的內(nèi)能用于水保溫．白熾燈標(biāo)有150W字樣．

（1）該臺(tái)燈正常工作半小時(shí)所消耗的電能？

（2）若上述電能的84%轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，可將多少kg初溫為50℃的水加熱至100℃？

Answer 1

【答案】（1）該臺(tái)燈正常工作半小時(shí)時(shí)所消耗的電能為2.7×105J；

（2）若上述電能的84%轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，可將1.08kg初溫為50℃的水加熱至100℃

【解析】試題分析：（1）臺(tái)燈正常工作的功率和額定功率相等，根據(jù)W=Pt求出半小時(shí)所消耗的電能；

（2）根據(jù)η=×100%求出水吸收的熱量，根據(jù)Q吸=cm（t﹣t0）求出可加熱水的質(zhì)量．

解：（1）由P=可得，該臺(tái)燈正常工作半小時(shí)所消耗的電能：

W=Pt=150W×0.5×3600s=2.7×105J；

（2）由η=×100%可得，水吸收的熱量：

Q吸=Wη=2.7×105J×84%=2.268×105J，

由Q吸=cm（t﹣t0）可得，可加熱水的質(zhì)量：

m===1.08kg．

答：（1）該臺(tái)燈正常工作半小時(shí)時(shí)所消耗的電能為2.7×105J；

（2）若上述電能的84%轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，可將1.08kg初溫為50℃的水加熱至100℃．