Question

16．某品牌電熱水壺的銘牌上標(biāo)著如表所示的數(shù)據(jù)．請(qǐng)計(jì)算：

熱水壺容積	2.0L
額定電壓	220V
加熱功率	800W

（1）電熱水壺正常工作時(shí)的電流？
（2）當(dāng)電熱水壺裝滿水后，從20℃加熱到100℃，水吸收的熱量？
（3）在額定電壓下，燒開這壺水用時(shí)15min，則此電熱水壺的效率是多少？（結(jié)果保留一位小數(shù)，水的比熱容是4.2×10³J/（kg•℃））

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求出電流；
（2）當(dāng)電熱水壺裝滿水后水的體積和熱水壺的容積相等，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（3）在額定電壓下電熱水壺的功率和額定功率相等，根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出電熱水壺的效率．

解答 解：（1）由P=UI可得，電熱水壺正常工作時(shí)的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{800W}{220V}$≈3.6A；
（2）當(dāng)電熱水壺裝滿水后水的體積：
V=2L=2dm³=2×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
水所需吸收熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，消耗的電能：
W=Pt′=800W×15×60s=7.2×10⁵J，
此電熱水壺的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{7.2×1{0}^{5}J}$×100%≈93.3%．
答：（1）電熱水壺正常工作時(shí)的電流約為3.6A
（2）水吸收的熱量為6.72×10⁵J；
（3）此電熱水壺的效率約為93.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題為電學(xué)和熱學(xué)的綜合計(jì)算題，考查了學(xué)生對(duì)電功率公式、密度公式、吸熱公式、電功公式和效率公式的掌握和運(yùn)用，要注意額定電壓下用電器正常工作，其功率和額定功率相等，計(jì)算過(guò)程要注意單位的換算．