Question

【題目】小明家的電熱水壺具有自動加水和加熱兩種功能，其裝置如圖所示．燒水時(shí)，先按下加水按鈕，自吸泵把水從水桶抽到壺內(nèi)，當(dāng)壺內(nèi)水位達(dá)到規(guī)定容量時(shí)，自吸泵自動停止抽水；再按一下加熱按鈕，加熱裝置將對壺內(nèi)的水加熱，當(dāng)水沸騰時(shí)，加熱裝置自動停止加熱．已知c水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，電熱水壺的銘牌數(shù)據(jù)如表．求：

產(chǎn)品型號	BH﹣X22
額定電壓	220V
頻率	50Hz
加熱功率	1200W
容量	1.2kg

（1）自吸泵將1.2kg水提升0.5m，克服水的重力所做的功，如果自吸泵抽水效率為60%，需要消耗的電能．（g取10N/kg）

（2）電熱水壺正常工作時(shí)，把1.2kg水從20℃加熱到100℃用的時(shí)間是6min，電熱水壺的熱效率．

Answer 1

【答案】（1）克服水的重力所做的功為6J，自吸泵消耗的電能為10J；

（2）電熱水壺的熱效率為93.3%

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)W有=Gh求出有用功，最后利用η=即可求出自吸泵消耗的電能；

（2）先根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，然后根據(jù)Q吸=cm△t求出水吸收的熱量，然后根據(jù)η=求出電熱水壺的熱效率．

解：（1）水的重力：G=mg=1.2kg×10N/kg=12N；

有用功：W有=Gh=12N×0.5m=6J；

由η=可得，自吸泵消耗的電能：W總===10J；

（2）電熱水壺消耗的電能：W=Pt=1200W×6×60s=4.32×105J；

把1.2kg水從20℃加熱到100℃吸收的熱量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×1.2kg×（100℃﹣20℃）=4.032×105J；

則電熱水壺的熱效率：η=×100%=×100%≈93.3%．

答：（1）克服水的重力所做的功為6J，自吸泵消耗的電能為10J；

（2）電熱水壺的熱效率為93.3%．