Question

10．

××牌電熱水壺
額定電壓	220V
額定功率	2000W
電源頻率	50Hz
容量	1.2L

如圖是某電熱水壺的銘牌．要將1.2L 20℃的水燒開（標準大氣壓），此壺需要正常工作3min30s．求：
（1）水吸收的熱量．
（2）電熱水壺消耗的電能．
（3）電熱水壺的熱效率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)水的密度和電熱水壺內(nèi)水的體積先計算出水的質(zhì)量，再根據(jù)吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）計算出水吸收的熱量．
（2）已知額定功率和通電時間，根據(jù)公式W=Pt求出消耗的電能．
（3）吸收的熱量與消耗電能的比值就等于電熱水壺的熱效率．

解答 解：（1）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1000kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2kg．
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1.2kg×（100℃-20℃）=4.032×10⁵J．
（2）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可得，消耗的電能：
W=Pt=2000W×210s=4.2×10⁵J．
（3）電熱水壺的熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{4.032×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{5}J}$×100%=96%．
答：（1）水吸收的熱量為4.032×10⁵J；
（2）消耗的電能為4.2×10⁵J；
（3）電熱水壺的熱效率為96%．

點評 本題考查吸熱公式、電功公式以及熱效率公式的應用，此題的關(guān)鍵是計算水吸收的熱量，最易出錯的地方是電熱水壺的容積，本題水的體積不是壺的容積，這個地方是題目設計的陷阱．