Question

19．小紅在探究“家用電器實(shí)際功率”的科學(xué)實(shí)踐活動中，以家里的電熱壺為觀察研究對象．下面的表格中記錄的是電熱壺銘牌中的相關(guān)數(shù)據(jù)，如圖是實(shí)踐活動中使用的電能表．

電熱壺的技術(shù)參數(shù)
額定電壓U	220V
額定功率P	1.2kW
最大容積L	1.2L

關(guān)閉家里的其它用電器，只讓電熱壺工作的情況下，請你完成下列問題：
（1）用電熱壺把1.2L初溫是20℃的水加熱到70℃用時6min，水吸收了多少熱量？【c_水=4.2×l0³J/（kg•℃）】
（2）在6min的時間里電能表的鋁盤轉(zhuǎn)動了100r，此電熱壺的實(shí)際功率是多少？
（3）此電熱壺?zé)�水的效率是多少�?

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)密度計算公式的應(yīng)用求出水的質(zhì)量，又已知水的比熱容和水溫的變化，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的熱量；
（2）知道只將電磁爐接入電路燒水觀察電能表，表盤在6min內(nèi)轉(zhuǎn)了100r，利用電能表的參數(shù)“1000r/kWh”求電熱壺工作6min消耗的電能，再利用P=$\frac{W}{t}$求電熱壺爐的功率；
（3）根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$求出電熱壺?zé)�水的效率�?/p>

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可知，水的質(zhì)量：
m=ρV=1×10³kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1.2kg×（70℃-20℃）=2.52×10⁵J；
（2）電熱壺工作5min消耗的電能：
W=$\frac{100r}{1000r/kW•h}$×3.6×10⁶J=3.6×10⁵J；
電熱壺的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3.6×1{0}^{5}J}{6×60s}$=1000W；
（3）電熱壺?zé)�水的效率�?br />η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{2.52×1{0}^{5}J}{3.6×1{0}^{5}J}$×100%=70%．
答：（1）水吸收的熱量為2.52×10⁵J；
（2）電熱壺的實(shí)際功率是1000W；
（3）電熱壺?zé)�水的效率�?0%．

點(diǎn)評 本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，涉及到消耗電能的計算、熱量的計算、電功率的計算，對電能表參數(shù)的理解和運(yùn)用是本題的關(guān)鍵．