Question

18．今年冬天比往年同期氣溫低，學校為了使師生能喝到熱水，買了多臺電熱水壺．其銘牌上標有“220V  2000W”字樣．請解答下列問題：
（1）一臺電熱水壺正常工作4.2h消耗多少電能？
（2）若電熱水壺的效率為80%，那么，一臺電熱水壺4.2h內(nèi)可將質量為多少千克初溫為20℃的水加熱到100℃？【c_水=4.2×10³J/（kg•℃）】

Answer 1

分析 （1）電熱水壺正常工作時，其實際功率等于電熱水壺的額定功率，又知道工作時間，利用W=Pt可求消耗的電能；
（2）知道電熱水壺的效率為80%，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$求得Q_吸，再利用吸熱公式Q=cm（t-t₀）求水的質量．

解答 解：（1）電熱水壺正常工作，
P=P_額=2kW=2000W，
由P=$\frac{W}{t}$可得：
W=Pt=2000W×4.2×3600s=3.024×10⁷J．
（2）電熱水壺的效率為80%，即η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$=80%，
則Q_吸=W×80%=3.024×10⁷J×80%=2.4912×10⁷J，
由Q_吸=cm（t-t₀）得：
m=$\frac{{Q}_{吸}}{c（t-{t}_{0}）}$=$\frac{2.4912×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（100℃-20℃）}$=72kg．
答：（1）一臺電熱水壺正常工作4.2h消耗3.024×10⁷J的電能；
（2）電熱水壺4.2h內(nèi)可將質量為72kg初溫為20℃的水加熱到100℃．

點評 本題考查電功的計算以及熱量的計算的掌握情況，計算題的關鍵是掌握相關的計算公式以及公式中各物理量的含義．