Question

16．某電熱水壺的銘牌如圖所示，小明用這種電熱水壺燒開水，他將水放至最大水量，測得水的初溫是23℃，通電7分鐘，水燒開（在一個標準大氣壓下）．試通過計算，回答下面問題．[提示：ρ_水=1.0×10³kg/m³，c_水=4.2×10³J/（kg？℃），1L=1dm³]
（1）算一算此電水壺正常工作時的電流？
（2）水所吸收的熱量是多少？
（3）此電熱水壺工作時的熱效率．

Answer 1

分析 （1）電熱水壺正常工作時的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出正常工作時的電流；
（2）首先利用密度公式變形可求得水的質量；已知1標準大氣壓下水的沸點是100℃，根據(jù)Q_吸=cm△t求出水吸收的熱量；
（3）根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出電熱水壺的熱效率

解答 解：（1）由銘牌數(shù)據(jù)可知，電熱水壺正常工作時的電壓為220V，功率為1100W，
由P=UI可得，電水壺正常工作時的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A；
（2）水的體積：V=1L=1dm³=1×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質量m=ρV=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg，
1標準大氣壓下水的沸點是100℃，水被燒開所吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-23℃）=3.234×10⁵J；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，水被燒開時消耗的電能：
W=Pt=1100W×7×60s=4.62×10⁵J，
電熱水壺的熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.234×1{0}^{5}J}{4.62×1{0}^{5}J}$×100%=70%．
答：（1）電熱水壺正常工作時的電流為5A；
（2）水被燒開所吸收的熱量為3.234×10⁵J；
（3）電熱水壺的熱效率為70%．

點評 本題考查了學生對吸熱公式、電功率公式、效率公式的掌握和運用，本題關鍵：一是從銘牌得出相關信息，二是各公式及其公式變形的靈活運用．