Question

3．小徐為了保健買了一個(gè)養(yǎng)生壺，比普通熱水壺多了許多功能，她研究了養(yǎng)生壺銘牌：

型號(hào)	電壓/頻率	功率	容量
RSD-830	220V/50Hz	800W	1.5L
重量1.55kg		產(chǎn)品類型：I類
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB4706.1-2005   GB4706.19-2008
廣東榮事達(dá)電器股份有限公司

使用后才發(fā)現(xiàn)不同的功能只是加熱時(shí)間不同．正常工作時(shí)，如果把水燒開只需要加熱10分鐘，他很有興趣的計(jì)算了下列物理量（結(jié)果保留一位小數(shù)）
（1）電熱水壺的正常工作電流；
（2）此過程中消耗的電能；
（3）若養(yǎng)生壺?zé)嵝��?0%，求水的初溫．

Answer 1

分析 （1）由表格數(shù)據(jù)可知，電熱水壺正常工作時(shí)的功率，根據(jù)I=$\frac{P}{U}$求出電熱水壺的正常工作電流；
（2）若電熱水壺工作的時(shí)間為10分鐘，由W=Pt求消耗的電能；
（3）已知壺的容積，可求得壺內(nèi)水的質(zhì)量，再根據(jù)Q=cm（t-t₀）求出壺內(nèi)水吸收得熱量，由Q=W=Pt求出消耗電能產(chǎn)生的熱量，代入η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$×100%即可求出水的初溫．

解答 解：
（1）由表格數(shù)據(jù)可知，電熱水壺正常工作時(shí)的功率P=800W，
則由P=UI可得電熱水壺的正常工作電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{800W}{220V}$≈3.6A；
（2）電熱水壺把水燒開只需要加熱10分鐘，
由P=$\frac{W}{t}$可得，此過程中消耗的電能：
W=Pt=800W×10×60s=4.8×10⁴J；
（3）由（2）可知，10min消耗電能產(chǎn)生的熱量：
Q=W=4.8×10⁴J，
熱水瓶效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$×100%=$\frac{{Q}_{吸}}{4.8×1{0}^{4}J}$×100%=90%．
解得Q_吸=4.32×10⁵J，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得壺內(nèi)水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg
壺內(nèi)水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-t₀）=4.32×10⁵J，
解得t₀≈31.4℃，
答：（1）電熱水壺的正常工作電流為3.6A；
（2）此過程中消耗的電能為4.8×10⁴J；
（3）水的初溫為31.4℃．

點(diǎn)評(píng) 此題考查電流、水吸熱、電功和熱效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用，計(jì)算過程還要注意單位的換算．