Question

小剛家電能表表盤如圖所示，表格中列出了他家主要用電器的相關(guān)參數(shù)，請(qǐng)根據(jù)圖表信息解答下列問題：
（1）小剛家的電視機(jī)的待機(jī)功率為0.5W，若某次看完電視后使其待機(jī)10h，則這次待機(jī)電視機(jī)消耗了多少電能？
（2）電水壺正常工作時(shí)，若有16%的能量損失，則將1kg的水從20℃加熱到100℃需要多少時(shí)間？
（3）在用電高峰期，如果將其他用電器關(guān)閉，只讓電水壺工作，小剛發(fā)現(xiàn)電能表轉(zhuǎn)盤在100s內(nèi)轉(zhuǎn)了27轉(zhuǎn)，那么這時(shí)電水壺的實(shí)際功率是多少？

用電器	電視機(jī)	電水壺
額定電壓	220V	220V
額定功率	150W	1000W

Answer 1

分析：（1）已知電視機(jī)的待機(jī)時(shí)間和待機(jī)功率，根據(jù)W=Pt求出消耗的電能；
（2）已知水的質(zhì)量、比熱容和初溫度、末溫度，由熱量公式可以求出水吸收的熱量；根據(jù)16%的能量損失求出熱量的利用率，利用η=

Q吸

W

×100%求出消耗的電能；電水壺正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)W=Pt求出加熱時(shí)間；
（3）從電能表的銘牌上可以看出每消耗1kW?h的電能，電能表的表盤轉(zhuǎn)動(dòng)1200圈，可求轉(zhuǎn)動(dòng)27圈消耗的電能，根據(jù)公式P=

W

t

可求電水壺的實(shí)際功率；

解答：解：（1）電視機(jī)待機(jī)10h消耗的電能：
W=Pt=0.5×10^-3kW×10h=0.005kW?h；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（100℃-20℃）
=3.36×10⁵J，
∵16%的能量損失，
∴熱量的利用率：
η=1-16%=84%，
∵η=

Q吸

W

×100%，
∴電水壺消耗的電能：
W=

Q吸

η

=

3.36×105J

84%

=4×10⁵J，
根據(jù)W=Pt可得，加熱時(shí)間：
t=

W

P

=

4×105J

1000W

=400s；
（3）電水壺實(shí)際消耗的電能：
W′=

27r

1200r/(kw?h)

=0.0225kW?h=0.0225×3.6×10⁶J=8.1×10⁴J，
電水壺的實(shí)際功率：
P=

W

t

=

8.1×104J

100s

=810W．
答：（1）這次待機(jī)電視機(jī)消耗了0.005kW?h的電能；
（2）將1kg的水從20℃加熱到100℃需要400s的時(shí)間；
（3）這時(shí)電水壺的實(shí)際功率是810W．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電功與熱量的綜合計(jì)算，涉及到電功公式、吸熱公式、效率公式和電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是明白電能表參數(shù)的含義，計(jì)算過程要注意單位的換算．