(2楼更重要,务必看一下)
前几天有筒友说想比较一下电磁炉和电热丝的效率,特做了这个实验。
器材:电子秤(感量5克),电热丝自动烧水炉,北电功率计,相机,万用表(带温度探头)。
实验方法,用北电功率计测量功率,然后用相机录下来(320×240,15fps)。之后通过相机把功率数据和时间数据输入电子表格进行计算。
实验过程:
开始的时候只是想用北电直接记录下消耗电量就可以了,没想到第一次用热水壶测完后得的结果是0.09kWh。有效数字只有一位。这种方法只能放弃。
然后按前面所说的方法测出,由于相机录像可以通过回放看单帧的情况,所以时间基本可以精确到0.1秒以内。
结果如下:
电磁炉:采集到129个功率数据,平均功率1678.26W。总时间是201.95S。总能量是351kJ。
电热丝:采集到193个数据,平均功率是1073.93W。总时间是315.09S。总能量是338kJ。
比热
| 初温
| 末温
| 质量
| 吸热/kJ
|
| 放热/J
| 效率
| 4.18
| 30
| 97
| 1000
| 280060
| 电磁
| 351311.1
| 79.7%
|
|
|
|
|
| 电热
| 338384.7
| 82.8%
|
从结果可以看出电磁炉的效率相对低一些但是电热丝的效率也不高,为什么呢?好在我记录了电热丝的温度数据。温度数据每秒采集一个。分析数据得知35℃-45℃用时37秒,而45℃-55℃用时44秒。多了7秒,之后时间越来越长,85℃-95℃长了15秒。到95℃共多了49秒。由此推测95℃-97℃还会再多2秒左右,再加上沸腾后约2秒的机器自动判断时间。共多烧了53秒。如果减掉这53秒消耗的电能将是281466.4J,与280060J的理论值比起来效率将是99.5%,这与我们通常认为的电阻丝效率是100%的结论是非常接近的,剩下的应该是在机器误差和人误差范围内了。 |