Question

【題目】(4分)根據能量守恒定律，瑞士大學學生設計了一款燈壺合的“水壺臺燈”，如圖所示，“水壺臺燈”是由玻璃壺、圓形底座和白熾燈組成．白熾燈與壺形燈罩下方的凹槽正好吻合（燈泡不直接與水接觸），可將發光時所產生的熱能用于茶水保溫．白熾燈標有100W字樣，求：

⑴該臺燈正常工作半小時時所消耗的電能；

⑵若上述電能的91%轉化為內能，可將多少千克初溫為40℃的茶水加熱至90℃．

Answer 1

【答案】（1）0.05kWh；（2）0.78kg

【解析】試題分析：（1）因為P=W/t，所以100W燈正常發光0.5h消耗的電能：W=Pt=0.1kW×0.5h=0.05kWh=1.8×105J；

（2）由題知，Q吸=W電×91%=1.8×105J×91%=1.638×105J，∵Q吸=cm△t，即：1.638×105J=4.2×103（J/kg℃）×m×（90℃﹣40℃），解得m=0.78kg．