Question

圖所示的裝置很有創(chuàng)意--它將比較耗水的洗衣機和同樣耗水但不太講究水質(zhì)的馬桶連在一起：上部是洗衣機（有關(guān)技術(shù)參數(shù)見銘牌），下部是馬桶，中間設(shè)有貯水箱．洗衣機還設(shè)有加熱功能，洗滌前先將水加熱到適宜溫度，可以提高洗滌效果．
（1）沖一次馬桶需要5L水，若一次洗衣服用的總水量是50kg，則可供沖馬桶幾次？
（2）求脫水時的正常工作電流

××滾筒式洗衣機
電壓/V	220
洗衣功率/W	200
脫水功率/W	330
最大洗滌容量/kg	5
水加熱功率/W	2000

（3）某次洗衣時，首次進水量為15kg，正常加熱15min水溫達到設(shè)定要求．求：
①加熱過程消耗的電能；
②若加熱時電能的80%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，求水升高的溫度．[c_水=4.2×l0³J/（kg?℃），g取10N/kg]．

Answer 1

分析：（1）已知一次洗衣服用水的質(zhì)量，利用V=

m

ρ

求其體積，又知道沖一次馬桶用水體積，根據(jù)洗衣用水量與沖一次用水量的比值即可求出次數(shù)；
（2）根據(jù)表中信息讀出洗衣機脫水時的額定功率和額定電壓，然后根據(jù)I=

P

U

即可計算出洗衣機脫水時的工作電流；
（3）①先根據(jù)表中數(shù)據(jù)讀出加熱時的功率，然后根據(jù)W=Pt求出加熱過程中消耗的電能；
②先根據(jù)消耗的電能和轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率求出轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，即水吸收的熱量，再根據(jù)Q_吸=cm△t求出水升高的溫度．

解答：解：（1）∵ρ=

m

V

，
∴一次洗衣服用水的體積：
V=

m

ρ

=

50kg

1×103kg/m3

=50×10^-3m³=50L，
可供沖馬桶次數(shù)：
n=

50L

5L

=10次；
（2）∵P=UI，
∴洗衣機脫水時的正常工作電流：
I=

P

U

=

330W

220V

=1.5A；
（2）①加熱過程消耗的電能：
W=Pt=2000W×15×60s=1.8×10⁶J
②∵η=

Q吸

W

，
∴水吸收的熱量：
Q_吸=ηW=1.8×10⁶J×80%=1.44×10⁶J，
∵Q_吸=cm△t，
∴△t=

Q吸

cm

=

1.44×106J

4.2×103J/(kg?℃)×15kg

≈22.9℃
答：（1）沖一次馬桶需要5L水，若一次洗衣服用的總水量是50kg，則可供沖馬桶10次；
（2）脫水時的正常工作電流為1.5A．
（3）①加熱過程消耗的電能1.8×10⁶J；③水升高的溫度為22.9℃．

點評：本題為電學和熱學的綜合計算題，考查了學生對密度公式、吸熱公式、電功率公式、效率公式的掌握和運用，要求靈活運用相關(guān)公式，計算時注意單位統(tǒng)一．