Question

15．小文家有一臺電熱水壺，銘牌如圖．裝滿25℃的水，測得壺中的水從25℃上升到100℃所用的時間是3.5min，假設此時電水壺兩端為實際電壓220V． 水的比熱容：C=4.2×10³J/（kg•℃），水的密度：ρ=1.00×10³kg/m³請根據(jù)相關信息求：
（1）水從25℃上升到100℃吸收的熱量？
（2）電水壺燒水的效率？
（3）建議燒水時不同時使用其它大功率用電器，請說明理由？

Answer 1

分析 （1）由密度公式的變形公式求出水的質量，然后由熱量公式求出水吸收的熱量．
（2）由W=Pt求出電熱水壺消耗的電能，然后求出其效率．
（3）家用電器是并聯(lián)的，總功率等于各用電器功率之和，從安全的角度分析答題．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可知，水的質量：
m=ρV=1.00×10³kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2kg，
水吸收的熱量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1.2 kg×（100℃-75℃）=3.78×10⁵J；
（2）電熱水壺消耗的電能：
W=Pt=2000W×3.5×60s=4.2×10⁵J，
電熱水壺的效率：
η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{3.78×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{5}J}$×100%=90%；
（3）同時使用其它大功率用電器，總功率過大，根據(jù)P=UI可知，在U不變時，I變大，存在安全隱患．
答：（1）水從25℃上升到100℃吸收的熱量是3.78×10⁵J．
（2）電水壺燒水的效率為90%．
（3）如果燒水時，同時使用其它大功率用電器，則電路電流過大，存在安全隱患．

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．