Question

小明家新買了一臺飲水機，銘牌如圖所示．小明的父母經常為夜間是否要關閉飲水機而發生爭執：媽媽認為應該關機，理由是飲水機在夜間無人飲水時仍在對熱水包里的水間歇性加熱，白白消耗電能．爸爸則認為不該關機，因為第二天重新開機為涼水加熱會消耗更多的電能．于是小明決定用實驗來化解父母的爭執．

額定電壓220V	熱水包容積1.2L
額定頻率50Hz	冷水包容積0.5L
制熱功率500W	保險柜容積16L
制冷功率98W	防漏電類型 I類

第一天晚上十點，他關掉家中的其他用電器，只啟用飲水機的加熱功能，記下此時電能表的示數376.1．第二天早晨六點鐘，熱水包里的水溫達到預定溫度90℃，他又讀出電能表的示數為376.4．
第二天晚上十點，他將飲水機關閉，次日早晨啟動飲水機將熱水包中30℃的水加熱到預定溫度90℃，用時12min．
（1）熱水包中30℃的水加熱到90℃所吸收的熱量．（水的密度是1.0×10³kg/m³，水的比熱容是4.2x10³J/（kg?℃）
（2）根據銘牌計算第二天燒水時消耗的電能．
（3）請你通過計算判斷：小明的爸爸媽媽誰說得對？

Answer 1

分析：（1）已知水的體積1.2L可求出水的質量，初溫30℃，末溫90℃，根據熱量的計算公式Q_吸=cm（t-t₀）可求出水吸收的熱量；
（2）已知制熱功率500W，時間12min，根據W=Pt可求出消耗的電能；
（3）第二天燒水時消耗的電能已求出，夜間消耗的電能，可有電能表示數求出，兩都比較即可．

解答：解：（1）水的質量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2x10³J/（kg?℃）×1.2kg×（90℃-30℃）=3.024×10⁵J；
（2）燒水時消耗的電能：
W=Pt=500W×12×60S=3.6××10⁵J=0.1kw?h；
（3）飲水機夜間消耗的電能：
376.4kw?h-376.1kw?h=0.3kw?h，大于第二天燒水時消耗的電能0.1kw?h，所以小明的媽媽說得對．
答：（1）熱水包中30℃的水加熱到90℃所吸收的熱量是3.024×10⁵J；
（2）第二天燒水時消耗的電能0.1kw?h；
（3）小明的媽媽說得對．

點評：本題考查了熱量的計算和電功的計算，屬于基本運算，比較簡單，要注意電能表上的數字的單位是kw?h．