Question

12．電熱水壺是家庭中常用的電器，燒水時閉合開關，加熱指示燈亮，水燒開后加熱指示燈熄滅，電路自動斷開．如圖所示是一種電熱水壺的銘牌．玲玲用該電熱水壺把20℃、1.2L的水加熱到沸騰[氣壓為1標準大氣壓，C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]，請幫助玲玲解答下列問題：
（1）水吸收的熱量是多少？
（2）若在額定電壓下，經(jīng)過7min指示燈熄滅，則該電熱水壺的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)密度公式求出水的質(zhì)量，1標準大氣壓下水的沸點是100℃，又知道初溫和水的比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）由電功公式求出電流做的功，然后由效率公式求出電熱水壺的效率．

解答 解：（1）一壺水中水的體積：V=1.2L=1.2×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2kg，
1標準大氣壓下水的沸點是100℃，則將一壺水燒開需要吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1.2kg×（100℃-20℃）
=4.032×10⁵J；
（2）在時間t=7min=420s內(nèi)電流做功：
W=Pt=1200W×420s=5.04×10⁵J，
電熱水壺的效率：η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{4.032×1{0}^{5}J}{5.04×1{0}^{5}J}$×100%=80%；
答：（1）水吸收的熱量是4.032×10⁵J．
（2）若在額定電壓下，經(jīng)過7min指示燈熄滅，則該電熱水壺的效率是80%．

點評 本題是一道電學與熱學的綜合應用題，與生活相連，使學生覺得學了物理有用，注意計算時的單位變換要正確．