Question

家庭电路的电压是220V，某空调器处于制冷状态时的功率P₁是2.2kW，送风状态时的功率P₂是0.22kW，它们是交替运行的．现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示．

(1)空调器在前5min内处于什么状态?此时通过它的电流是多少?

(2)在1h内，空调器将消耗的电能是多少度?

(3)若1h内空调器消耗电能的50%用于给电热水器加热10kg的初温20℃的温水，则可以使水温最高达到多少摄氏度？[已知水的比热容：4.2×10³J／(kg·℃)]

Answer

(1) 送风 1A (2) 1.54度 (3) 86℃

【解析】

(1)由图可知：空调在前5min内，其功率为P2=0.22kW，因此此时空调处于送风状态；

此时通过它的电流：

I===1A

(2)由图可知：1h内制冷时间：

t1=40min=h

t2=20min=h

则空调消耗的电能：

W=P1t1+P2t2=2.2kW×h +0.22kW×=1.54kWh=1.54度

(3)由题知，水吸收的热量：

Q吸=W×50%=1.54×3.6×106J×50%=2.772×106J

由Q吸=cmt得

t===66

t=t0+t=20+66=86

答：(1)空调器在前5min 内处于送风状态；此时通过它的电流是1A；

(2)在1h内，空调器将消耗的电能是1.54度；

(3)可以使水温最高达到86。