Question

2．如圖是一臺(tái)電熱水壺銘牌上的部分信息，請(qǐng)根據(jù)銘牌所提供的信息[水的比熱容c=4.2×10³J（kg•℃）]，求：
（1）電熱水壺正常工作時(shí)的電流；
（2）電熱水壺裝滿(mǎn)水時(shí)水的質(zhì)量；
（3）若給該電熱水壺裝滿(mǎn)水進(jìn)行加熱，使水的溫度從28℃升高到72℃，則水吸收的熱量是多少？
（4）若電熱水壺正常工作時(shí)，所產(chǎn)生的熱量有80%被水吸收，則在第（3）小問(wèn)中給水加熱的時(shí)間是多少秒？

Answer 1

分析 （1）電熱水壺正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出正常工作時(shí)的電流；
（2）電熱水壺裝滿(mǎn)水時(shí)水的體積和其容積相等，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量；
（3）知道水的初溫和末溫以及質(zhì)量、比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（4）根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出消耗的電能，利用P=$\frac{W}{t}$求出需要的加熱時(shí)間．

解答 解：（1）由P=UI可得，電熱水壺正常工作時(shí)的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2200W}{220V}$=10A；
（2）電熱水壺裝滿(mǎn)水時(shí)水的體積：
V=1L=1dm³=1×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg；
（3）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（72℃-28℃）=1.848×10⁵J；
（4）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，消耗的電能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.848×1{0}^{5}J}{80%}$=2.31×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，需要的加熱時(shí)間：
t′=$\frac{W}{P}$=$\frac{2.31×1{0}^{5}J}{2200W}$=105s．
答：（1）電熱水壺正常工作時(shí)的電流為10A；
（2）電熱水壺裝滿(mǎn)水時(shí)水的質(zhì)量為1kg；
（3）水吸收的熱量為1.848×10⁵J；
（4）在第（3）小問(wèn)中給水加熱的時(shí)間是105s．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式、密度公式、吸熱公式、電功公式、效率公式的應(yīng)用，要注意用電器正常工作時(shí)的功率和額定功率相等．