Question

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

小明家新買了一臺飲水機，銘牌如表所示．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．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．求：
（1）飲水機正常制熱時的電流．
（2）熱水包中30℃的水加熱到90℃所吸收的熱量．已知：水的密度是1.0×10³kg/m³，水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃）．
（3）根據銘牌計算第二天燒水時消耗的電能．
（4）請你通過計算判斷：小明的爸爸媽媽誰說得對？

Answer 1

（1）由銘牌知：P_制熱=500W，U_額=220V，
飲水機正常制熱時的電流I=

P制熱

U額

=

500W

220V

≈2.27A，
答：飲水機正常制熱時的電流是2.27A．
（2）熱水包中水的質量m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2kg，
把30℃的水加熱到90℃所吸收的熱量
Q=mc△t=1.2kg×4.2×10³J/（kg?℃）×（90℃-30℃）=3.024×10⁵J，
答：熱水包中30℃的水加熱到90℃所吸收的熱量是3.024×10⁵J．
（3）第二天燒水時消耗的電能W=Pt=500W×12×60s=3.6×10⁵J，
答：第二天燒水時消耗的電能3.6×10⁵J．   
（4）不關機消耗的電能W′=376.4kW?h-376.1kW?h=0.3kW?h=1.08×10⁶J，
關機第二天加熱水所消耗的電能W=3.6×10⁵J，
W′＞W，不關機消耗的電能多，所以媽媽說得對．
答：媽媽說得對．