Question

2．電熱水瓶在8時(shí)30分開始通電，8時(shí)45分時(shí)瓶內(nèi)的水沸騰，電熱水瓶始終在額定電壓下工作，求在這過程中：（設(shè)瓶內(nèi)氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，室溫20℃，水的比熱容c=4.2×10³J/（kg•℃））
（1）瓶內(nèi)的水共吸收了多少熱量？
（2）求該電熱水瓶的效率．

額定電壓	220V
額定功率	1200W
容    積	3.0升
超溫保護(hù)器	熔斷溫度110℃

Answer 1

分析 （1）知道水壺容積（裝滿水的質(zhì)量），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（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃），利用吸熱公式求水吸收的熱量（有用能量）；
（2）由銘牌知道電熱壺的額定功率，可知額定電壓下的實(shí)際功率，利用W=Pt求消耗的電能（總能量），再利用效率公式求電熱壺的效率．

解答 解：（1）V=3L=3×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得壺內(nèi)水的質(zhì)量：
m=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×3×10^-3m³=3kg，
吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×（100℃-20℃）
=1.008×10⁶J；
（2）加熱時(shí)間t=15min=900s，
消耗的電能：
W=Pt=1200W×900s=1.08×10⁶J，
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.008×1{0}^{6}J}{1.08×1{0}^{6}J}$×100%≈93.3%．
答：（1）水吸收的熱量1.008×10⁶J；
（2）電熱壺的效率93.3%．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對密度公式、吸熱公式、電功公式、效率公式的掌握和運(yùn)用，能從銘牌得出相關(guān)信息并利用好是本題的關(guān)鍵．