物理实验建模论文(12)

1.3水垢对家用电热水壶热传导效率的影响

实验目的

1、掌握数字万用表和数字钳型电流表的使用方法，正确测量水壶的功率和水壶的电阻；

2、掌握温度计的使用方法，正确测量水的温度； 3、掌握秒表的使用方法，正确测量时间；

4、计算有无水垢情况下水壶热传导效率，对比分析水垢的影响。 实验原理

1、 家用电热水壶的功率测量

虽然每种水壶都有其标称的功率，但为了使结果更精确，需要对水壶的功率进行测量。

用数字万用表测量负载的电压，用数字钳形电流表测量电流，得到U（伏特）和 I（安培），则功率为： P= U ×I ； 消耗的电能量为，即水壶的发热量：

W1= P ×t =U ×I ×t, 加热所需要的时间（单位为秒）

2、 水吸收的热量

初始温度为T1（℃）,终止温度为T2（℃）,质量为m(克) W2=4.19*m(T2-T1)（焦耳） 3、 热传导效率：

η

W2T2 T1)

4.19m(W1

本实验是通过测量水壶在有无水垢情况下的热传导效率来说明经常清洗水垢对于家庭节能的重要意义。

需要特别指出的是，为了避免水温过高后所需要的气化热对计算结果的影响，本实验的终止温度设定在80℃。 实验仪器设备

DT9801数字式万用表,UT202数字钳形电流表，酒精温度计（-10℃-105℃）,苏泊尔SW17P3-180牌电热水壶（额定功率1.8KW,容量1.7L）,量筒（0-250mL），秒表，插线板。 实验内容及原始数据

1.将电水壶内装入适量的自来水（在上下刻度之间），开启电热壶，在6个不同的时间点分别测量电压、电流的数值，将测量数据记入下表。

标称额定功率：1.8KW

2．用量杯量出1.6升自来水，倒入电热壶中（内壁附着厚厚水垢）。测量此时水壶内水的温度T1.启动加热，同时启动秒表，注意观察温度计的温度。当温度到达80℃，停止

秒表，记录此时秒表的计数。如此重复3次，将上述相关数据记入下表。

T2=80℃，M=1600 g，附着厚厚水垢

3． 清除壶内水垢，重复2所述内容。将结果填入下表

T2=80℃， M=1600 g ，清除水垢

4． 壶中加入1.6升清水，按下加热开关后开始计时，水烧开后（电热壶自动跳开）

停表，记录所需要的时间为：291秒 。 数据处理及结论

1、 计算电热壶的功率和电阻，见下表：

2、 计算电热壶的效率，见下表

m=1600 g，附着厚厚水垢