Question

16．如图所示是一架蒸汽挂烫机，其工作原理是：底部的储水箱注满水后，水通过进水阀门流到发热体迅速沸腾，并变成灼热的水蒸气，从出口不断喷向衣物，软化衣物纤维．下表是这种蒸汽挂烫机的部分参数．（不考虑电阻随温度变化）

发热功率	880W
额定电压	220V
储水箱注满水量	2kg
挂烫机净重	4kg

求：
（1）挂烫机正常工作时，每分钟放出的热量是多少；
（2）若挂烫机每分钟能把30g水由20℃加热到100℃，在此过程中挂烫机的加热效率是多大；
（3）如在用电高峰使用挂烫机，实际电压可能低于额定电压．若此时实际电压为200V，则挂烫机的实际功率是多少．（计算结果只保留一位小数）

Answer 1

分析 （1）挂烫机正常工作时的功率和额定功率相等，根据Q=W=Pt求出每分钟放出的热量；
（2）知道水的质量和初温、末温、比热容，根据Q_吸=cm（t₂-t₁）求出水吸收的热量，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%求出在此过程中挂烫机的加热效率；
（3）知道挂烫机的额定功率和额定电压，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电阻，再根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出实际电压为200V时的实际功率．

解答 解：（1）挂烫机正常工作时，每分钟放出的热量：
Q_放=W=Pt=880W×60s=52800J；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg•℃）×30×10^-3kg×（100℃-20℃）=10080J，
在此过程中挂烫机的加热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{10080J}{52800J}$×100%≈19.1%；
（3）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，挂烫机的电阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{880W}$=55Ω，
若此时实际电压为200V，则挂烫机的实际功率：
P_实=$\frac{{{U}_{实}}^{2}}{R}$=$\frac{（200V）^{2}}{55Ω}$≈727.3W．
答：（1）挂烫机正常工作时，每分钟放出的热量是52800J；
（2）在此过程中挂烫机的加热效率是19.1%；
（3）此时实际电压为200V，则挂烫机的实际功率是727.3W．

点评 本题考查了电热、吸热、效率和电功率的计算，关键是从题干中获取有用的信息，计算过程要注意单位的换算．