Question

【題目】根據能量守恒定律，瑞士大學學生設計了一款燈壺合一的“水壺臺燈” ，如圖所示。 “水壺臺燈”由玻璃壺罩、圓形底座和白熾燈組成。白熾燈泡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熱能用于茶水保溫。白熾燈標有100W字樣,求：

（1）該臺燈正常工作半小時所消耗的電能；

（2）若上述電能的91%轉化為內能，可將多少千克初溫為40℃的茶水加熱至90℃。【c茶水=4.2×103J/（kg·℃）】

Answer 1

【答案】（1）1.8× 108 J (或0.05 kW·h) （2）0.78 kg

【解析】（1）∵P=,∴100W燈正常發光0.5h消耗的電能WPt0.1kW×0.5h0.05kWh1.8×105J；（2）由題知，Q吸=W電×91%1.8×105J×91%1.638×105J，∵Q吸cm△t，即：1.638×105J4.2×103（J/kg℃）×m×（90℃-40℃）∴m0.78kg．

由題知，上述電能的91%轉化為內能，即Q吸=W電×91%，再利用Q吸cm△t求水的質量。