小明家新买回一个家用电热杯,为了验证广告上所说的“该杯的效率(即水吸收的热量与消耗的电能互比)达98%以上”的说法是否属实,他先把家里其它用电器的开关全部断开,在杯中装入500g的水,测得水的温度是20℃,然后将该杯接入电路,把水加热到100℃时,家里的电能表转盘刚好转过167R.请你帮小明计算该电热杯的实际效率(电能表盘里标有3000R/kW•h的字样).
问题描述:
小明家新买回一个家用电热杯,为了验证广告上所说的“该杯的效率(即水吸收的热量与消耗的电能互比)达98%以上”的说法是否属实,他先把家里其它用电器的开关全部断开,在杯中装入500g的水,测得水的温度是20℃,然后将该杯接入电路,把水加热到100℃时,家里的电能表转盘刚好转过167R.请你帮小明计算该电热杯的实际效率(电能表盘里标有3000R/kW•h的字样).
答
∵C=4.2×103J/(kg•℃),m=500g=0.5kg,△t=t-t0=100℃-20℃=80℃,
∴Q吸=Cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×80℃=1.68×105J,
而转盘转过167R实际消耗的电能为:
W=
=167R 3000R/KWh
KW•h=2.004×105J,167 3000
实际效率为:η=
=Q W
=83.8%.
1.68×105J
2.004×105J
答:该电热杯的实际效率为83.8%.
答案解析:已知水的质量、温度变化和比热容,可利用公式Q吸=Cm△t计算水吸收的热量,从电能表上可以看出,每消耗1kW•h的电能,转盘就转过3000R,可求转盘转过167R消耗的电能W,最后利用公式η=
计算实际效率.Q W
考试点:电功的计算;能量利用效率;能量转化的现象.
知识点:本题考查了热量的计算,消耗电能的计算,关键是公式及其变形的应用,要学会对电能表参数的理解,解题过程中要注意单位的换算.