Question

【題目】瑞士大學學生設計了一款燈壺組合的“水壺臺燈”，如圖所示，“水壺臺燈”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），可將發光時所產生的內能用于水保溫．白熾燈標有150W字樣．

（1）該臺燈正常工作半小時所消耗的電能？

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

Answer 1

【答案】（1）該臺燈正常工作半小時時所消耗的電能為2.7×105J；

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

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

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

解：（1）由P=可得，該臺燈正常工作半小時所消耗的電能：

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，可加熱水的質量：

m===1.08kg．

答：（1）該臺燈正常工作半小時時所消耗的電能為2.7×105J；

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