电功与热量的综合计算 知识点题库

某学校共有40W的日光灯1000盏，平均每天用电4小时．如果都改用20W的节能灯（发光亮度大致相同），一个学期按100天计算，改装后可节约用电　 　 kW•h； 若节约的能量由烟煤完全燃烧提供，则最少可节约烟煤　 　 kg（烟煤的热值约为3×10⁷J/kg）．

某太阳能热水器内装有100kg初温为25℃的水，经过一天的太阳照射，水温升高到 75℃，则水吸收的热量为 J，这些热量相对于完全燃烧 m³天然气所放出的热量；要产生同样多的热量，用“220V 2000W”的电热水器正常工作需要 min的时间．（水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）、天然气的热值为7.1×10⁷J/m³）

某品牌电热水器的主要技术参数如表所示：

请根据表中信息计算

型号	额定容量	额定电压	额定频率	额定功率	温升1℃加热时间（min）
×××	50L	22OL	50Hz	2000W	1.9

（1）电热水器装满水时，水温升高1℃吸收的热量Q：[C_水=4.2×10³J（kg•℃）]

（2）电热水器的效率．（结果精确到百分位）

有一种WSJ﹣60型号电水壶，图甲是电水壶的电路图，L₁为电源指示灯、L₂为保温指示灯、L₃为加热指示灯，R₁、R₂、R₃；为指示灯的保护电阻，其大小为100kΩ左右；R为加热器，其电阻小于100Ω；S₁、S₂为压键开关；ST温控器是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，当温度升高到一定值后，会自动断开，从而实现了自动温度开关控制．

当水壶放在底座上时，就分别压下开关键S₁、S₂ ， 并通电路，如果插头插入插座后，就接通了电源，电源指示灯就亮，反之就断开．该壶有手动和自动两种工作状态．当钮子开关拨到手动挡时，加热电阻连入，开始加热，水沸腾以后再将钮子开关拨回．当钮子开关拨到自动挡时，此时通过ST温控器将加热电阻连入，并开始加热；当水沸腾后，ST温控器的触点断开，进入保温状态，保温指示灯亮；当水的温度低于某温度后，ST温控器又重新接通，再次进入加热状态．若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计，根据以上叙述与观察，请回答以下问题．

某电饭锅的内部电路图如图所示，R₁是加热电阻，阻值为48.4Ω，R₂是限流电阻，阻值为484Ω，煮饭时，接通电源（220V　50Hz），闭合手动开关S₁ ， 电饭锅处于加热状态．当锅内实物温度达到103℃时，开关S₁自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合；S₂是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动停止加热，当温度低于70℃时会自动加热保温．已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），请回答下列问题：

（1）若接通电源后没有闭合开关S₁ ， 那么电饭锅能将饭煮熟吗？为什么？

（2）在保温和加热两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多少？

（3）若在一个标准大气压下将温度为20℃、质量为2.5kg的水烧开需要16min40s，求电饭锅电能转化为内能的效率是多少？

标有“220V 2000W”的电热水器容量50L，当电热水器装满水时，水温升高1℃吸收的热量是J；若电热水器的效率为87.5%，电热水器正常工作时水温升高1℃需加热的时间是min。[水的密度为1.0×10³kg/m³ ， 水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]。

随着生活水平的提高，家用电器在日常生活中已不可缺少．小明家所以家用电器正常工作时的总功率为2200W．其中电热水壶的铭牌如图所示，某一天小明在家里用电热水壶烧开水，电热水壶能正常工作．已知电热水壶的阻值不变．求：

电热水壶的铭牌
额定电压	220V
频率	50Hz
额定功率	880W
容积	2L

无内胆饮水机的电路原理如图所示，电热丝R₁、R₂绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变温控开关S₂的状态，可以选择出温水或开水．该饮水机的额定电压为220V，开水加热电功率是2000W，温水加热电功率是1100W，求：

南阳市南召县回龙抽水蓄能电站，是我省第一座抽水蓄能电站．在深夜用电低谷，它用电网过剩的电能把山下水库的水抽到山顶的水库内，白天用电高峰时放水发电，补充电网电能不足，为缓解我省电网的调峰压力做出了贡献．该蓄能电站的发电总功率为110MW，采用220kV高压进行输电，则高压输电线中的电流为 A．该蓄能电站每天发电5小时，如果一天的发电量由热电转换效率为30%的热电厂来提供，需要消耗 kg煤．（煤的热值q=3.0×10⁷J/kg），该发电站发电机的工作原理是．

如图甲是某型号的电热炉，图乙是其电路结构简图，通过控制档位开关S_a、S_b可以获得四档加热功率，已知电阻丝R₁的阻值为44Ω，不计温度对R₁、R₂阻值的影响．

如图甲是某电热水器的电路图．其中U=3V，R₂为可调电阻；R₁为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图乙所示；R₃为电阻丝加热器；R₁和R₃均置于水箱中，继电器线圈电阻忽略不计．当继电器线圈中的电流达到0.04A时，继电器的衔铁会被吸下．

养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是釆用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热．小明家买了一个养生壶（图甲），其铭牌如表所示．

型号	HX﹣201504
额定电压	220V
频率	50Hz
额定功率	1210W

医学上对病人进行脑部手术时，需要将体温降到合适的温度．准备手术之前，病人的心肺功能开始由心肺机取代．

阅读短文，回答问题．

客机C919

       如图甲，我国研制的大客机C919于5月5日首飞成功．

       C919机舱内覆有一层高孔率”超细航空级玻璃棉“，能很好地保温与吸收噪音，其单丝纤维直径只有3～5μm，1m³的质量为5kg．

机舱内先进的”呼吸系统“，使飞机在气压只有2.5×10⁴Pa左右的万米高空时，能将机外﹣50℃以下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值．

        该机有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比，下表是飞机的部分技术参数．

最大起飞质量	72.5t	客舱内气压	8.0×104Pa
巡航速度	920km/h	发动机巡航推力	3.6×104N

某型号热水杯的原理图如图所示，它有加热和保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，R₀、R为电热丝。当开关S接加热档时，电路的功率为1100W，当开关S接保温档时，电路的总功率为44W，R₀、R阻值恒定不变。

整壶水的质量	2kg
额定电压	220V
加热时的总功率	l100W
保温时的功率	44W

某学校建了一个植物园，园内有一个温室大棚，大棚内设计了模拟日光和自动调温系统，对大棚进行照明、保温和加热。冬季白天有日光的时候，灯泡不亮；白天开启该系统的保温功能，晚上开启该系统的加热功能。大棚照明调温功能的原理电路图如图所示。已知电源电压恒为220V，R₁和R₂是两个电热丝（不考虑温度对电阻的影响），保温时R₁与R₂的电功率之比为1：3，R₂=30Ω，L是标有“220V，100W”的灯泡。请解答下列问题：

 

图甲是一家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖气工作时S处于闭合状态；电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S₁为“低温”档。请完成下列问题：

电暖器
额定电压		220V
额定功率	低温挡	550W
	中温挡	1100W
	高温挡
频率		50Hz

某家用电热水壶有加热和保温两档，内部简化电路如图甲所示，其中R₁和R₂为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶加热初温为20℃的水，当水温升至100℃时，电热水壶由加热档自动切换为保温档，在此过程中其电功率随时间变化的图像如图乙所示。已知此电热水壶的加热效率为90%。求：

小新喜欢吃爆米花，学习电加热原理后自己制作了一个简易的爆米花机，图甲是爆米花机的简易电路图．开关S接a时，加热同时电动机搅拌；开关S接b时，单独工作并处于保温状态。图乙是小新设计的相关参数。小新将的玉米粒放入制好的爆米花机中，玉米粒初温为 ， 加热后玉米粒温度升高到并爆成了玉米花，此后小新将爆米花机调至保温状态。求：（）

小明家新买了一台如图甲所示的冷暖两用空调扇，其简化电路如图乙所示，其中R为电热丝，M为电动机。求：