随着生活水平的提高家用电器逐渐普及,电热壶(如图)已进入千家万户,为什么家庭使用电热壶的数量会越来越多呢?带着这个问题,课外兴趣小组利用五一节假日进行了家庭调查,以下是两位同学的调查结果.
表1??小明同学对家庭开水需求情况调查表
家庭人口情况3人家庭每天所需开水质量9kg获得开水的渠道1.电热壶(√)???2.燃气烧开水 ??3.其他当地能源价格电价:0.50元/kW?h燃气:4.50元/m3电热壶规格额定电压220V???额定功率1000W烧一壶开水所用时间17.5min容量3kg表2小红同学对家庭开水需求情况调查表
家庭人口情况4人家庭每天所需开水质量10kg获得开水的渠道1.电热壶???2.燃气烧开水(√)???3.其他当地能源价格电价:0.50元/kW?h燃气:4.50元/m3使用燃气烧开水的调查情况水壶容量为3kg烧一壶开水所用燃气量为0.04m2求:
(1)电热壶正常工作时电阻是多少?
(2)从理论上计算,小明家用电热壶烧开一壶水需多长时间(设水的初温为20℃,大气压为1标准大气压)?与实际有无差别,简要说明原因.
(3)分析两人调查结果,结合实际说明使用哪种方法烧水更好一些(从经济角度考虑)?
网友回答
解:(1)由表1可知,电热壶正常工作时的功率为1000W,电压为220V,
根据P=可得,电热水壶的电阻:
R===48.4Ω;
(2)烧开一壶水所吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)
=4.2×103J/(kg?℃)×3kg×(100℃-20℃)
=1.008×106J
∵W=Q=Pt
∴加热时间:
t===1008s=16.8min<17.5min
原因:电流做功消耗的电能不能全部被水吸收,有一部分被壶吸收、有一部分热散失到空气中;
(3)用电热壶烧开一壶水消耗的电能:
W=Pt=1kW×17.5×h≈0.3kW?h,
所用的资金:
0.50元×0.3=0.15元,
用燃气烧开一壶水所用的资金:
4.50元×0.04=0.18元,
由此可见,用电热壶烧开一壶水比用燃气烧开一壶水经济.
答:(1)电热壶正常工作时电阻是48.4Ω;
(2)从理论上计算,小明家用电热壶烧开一壶水需要16.8min,与实际有差别,原因是电流做功消耗的电能不能全部被水吸收,有一部分被壶吸收、有一部分热散失到空气中;
(3)用电热水壶烧水更省钱.
解析分析:(1)由表1可知,电热水壶正常工作时的功率和电压,根据P=求出电阻;
(2)知道水的质量和水的初温、末温,利用吸热公式求水吸收的热量,根据W=Q=Pt求加热时间;和调查时间比较,并分析有差别的原因(有热损失);
(3)通过调查数据计算用电热壶加热一壶水消耗的电能、需要的费用(资金),用燃烧煤气加热需要的资金,进行比较,得出哪一种更经济.
点评:家用电器越来越多,其原因就是因为比较经济,如:电饭锅、电磁炉、电饼铛、微波炉等;中考中家用电器的使用也是一个热点.故在生活中要注意积累相关知识.