Question

4．小明通過實驗來測定電熱水器的額定功率和加熱效率，已知熱水器的容積為40L，小明將電熱水器接在電路中，關(guān)閉家中其它用電器，用時70min水溫從20℃加熱至60℃，電能表在熱水器加熱前后兩次讀數(shù)如圖所示，由此判斷熱水壺消耗電能7.56×10⁶J，額定功率為1800W，加熱效率為88.9%．[c_水=4.2×10³J/（Kg•℃）]．

Answer 1

分析 由電能表兩次示數(shù)差得到電熱水壺加熱過程中消耗電能；
由P=$\frac{W}{t}$計算電熱水器的額定功率；
知道熱水器的容積（裝滿水后水的體積），利用密度公式求水的質(zhì)量，又知道水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量（有用能量）；再利用效率公式求熱水器的效率．

解答 解：
電熱水器接在電路中，關(guān)閉家中其它用電器，所以電熱水壺消耗電能為兩次電能表示數(shù)差：
W=260.7kW•h-258.6kW•h=2.1kW•h=7.56×10⁶J；
電熱水器的額定功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{7.56×1{0}^{6}J}{70×60s}$=1800W；
已知V=40L=0.04m³，
m=ρV=1.0×10³ kg/m³×0.04m³=40kg，
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×40kg×（60℃-20℃）
=6.72×10⁶J；
熱水器的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{6.72×1{0}^{6}J}{7.56×1{0}^{6}J}$×100%≈88.9%．
故答案為：7.56×10⁶；1800；88.9%．

點評 本題考查了電功率公式、密度公式、吸熱公式，考查的知識點較多、計算量大，但難度適中，是一道中檔題．