Question

小宇同學家的電能表上標有“3000r/kwh”字樣，當他只將家中的電冰箱接入電路中時，測得電冰箱連續(xù)工作10min電能表轉了75r，求：
（1）這臺電冰箱的電功率是多大？
（2）如果這臺電冰箱在某一天耗電1.2kwh，設電冰箱每次連續(xù)工作時間都是20min，并且每次連續(xù)工作后的間歇時間也相等，通過計算說明，電冰箱的間歇時間的可能值是多少？
（3）小宇想知道：為什么電冰箱要消耗電能才能制冷？請你告訴他．
（設電冰箱壓縮機功率不變，只有壓縮機工作時才消耗電能．計算結果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

【答案】分析：（1）本題首先要清楚“3000R/kW?h”的物理意義：當用電器消耗1千瓦時的電能，電能表的水平轉盤轉過3000轉，1度=3.6×10⁶焦，即1KW?h=3.6×10⁶J．
（2）根據(jù)電表箱的電功率和壓縮機每次連續(xù)工作時間可求出電表箱連續(xù)工作一次所消耗的電能，再用電冰箱一天的耗電量（1.2kW?h）除以壓縮機工作一次所消耗的電能，可求出電表箱一天的啟動次數(shù)，然后根據(jù)啟動次數(shù)可判斷間歇次數(shù)并計算出間歇時間．
（3）根據(jù)我們對于冰箱制冷原理的理解來作答．冰箱制冷的原理是利用氟利昂一類的物質不斷的汽化和液化，將冰箱內(nèi)部的熱搬運到冰箱的外部．
解答：解：（1）由題意可知：用電器所做的功W=kW?h=9×10⁴J，
電冰箱的功率為：p===150W．
答：這臺電冰箱的電功率是150W．
（2）電冰箱壓縮機連續(xù)工作20min所消耗的電能為：
W₂=Pt₂=150W×20×60s=1.8×10⁵J；
24h內(nèi)壓縮機啟動的次數(shù)為，
∵在24h內(nèi)，電冰箱壓縮機的啟動次數(shù)為24次
∴電冰箱壓縮機停機的次數(shù)最少為n₁=23次，最多為n₂=25次．
在24h內(nèi)，電冰箱壓縮機總的間歇時間為：
T=24×60min-20min/次×24次=960min；
故壓縮機的最長間歇時間為：，
最短間歇時間為：．
答：電冰箱的間歇時間的可能值在38.40min或41.74min．
（2）能量的傳遞是有方向性的．熱量只能自動的從高溫物體傳到低溫物體，要使熱量從低溫物體傳到高溫物體就要消耗電能．要想把箱體中的溫度降下來，必須要使箱體中的制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)熱，將熱量帶到箱體外，再由壓縮機壓縮消耗電能變成液體，回到箱體中．這樣周而復始，要不斷消耗電能．
點評：本題考查了電能表的參數(shù)的理解與電能的求法，同時考查了學生對冰箱的工作原理的了解和掌握．能否通過電能表參數(shù)求出電表箱的電功率和通過啟動次數(shù)準確判斷壓縮機的停機次數(shù)是本題的兩個解題關鍵所在．