Question

【題目】小樂同學家新買了一款洗碗機，如圖甲為該洗碗機的銘牌。這種洗碗機的工作過程是：先打開進水閥使水箱內進水，再通過電加熱管將水箱內的水加熱至設定溫度，然后電動機帶動水泵將水箱中的熱水抽出，通過噴水管沖洗洗碗機內的餐具。如圖乙為一次標準洗滌的過程。（c水=4.2×103J/（kg·℃））

（1）某次洗滌時，加熱管正常工作10.5min就使滿箱初溫為20℃的水達到設定溫度，求：

①水箱中的水吸收的熱量是多少？

②此過程中電加熱管的加熱效率是多少？

（2）洗碗機正常工作時，完成一次標準洗滌過程需要消耗的電能是多少？

Answer 1

【答案】（1）①5.04×105J；②80%；（2）6.93×105J

【解析】

（1）根據Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的熱量，根據W=Pt求出電加熱管消耗的電能，根據效率的公式得到加熱效率；
（2）根據電功率的公式可求完成一次標準洗滌過程需要消耗的電能。

（1）①水箱中水的質量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×4×10-3m3=4kg，

水箱中水吸收的熱量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×4kg×（50℃-20℃）=5.04×105J，

②電加熱管通電時消耗的電能：W1=P1t′=1000W×10.5×60s=6.3×105J，

則電加熱管的加熱效率：；

（2）電動機工作時消耗的電能：W2=P2t=100W×10.5×60s=6.3×104J，

完成一次標準洗滌過程需要消耗的電能W總=W1+W2=6.3×105J+6.3×104J=6.93×105J。