Question

14．如圖所示是家庭常用的電熱水壺及銘牌的部分?jǐn)?shù)據(jù)，請認(rèn)真閱讀后解答下列問題：
（1）該電熱水壺正常工作時的電流是多少？
（2）將溫度為20℃的一壺冷水，加熱到100℃，需吸收多少熱量？[c=4.2×10³J/kg•℃]
（3）電熱水壺正常工作時，燒開該壺水需要6min，則它消耗了多少電能？
（4）電熱水壺加熱時的熱效率．

Answer 1

分析 （1）電熱水壺正常工作時的功率和額定功率，根據(jù)P=UI求出電流；
（2）已知熱水壺的容積可求得水的質(zhì)量，已知水的初溫和末溫，根據(jù)Q=cm△t可求得燒開一壺水需要吸收的熱量；
（3）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出燒開一壺水需要消耗的電能；
（4）根據(jù)η=$\frac{Q}{W}$×100%可求得電熱水壺加熱時的熱效率．

解答 解：（1）電熱水壺正常工作時的功率P=1000W，電壓U=220V，
由P=UI可得，電熱水壺正常工作時的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1000W}{220V}$≈4.5A；
（2）V=1L=0.001m³，由ρ=$\frac{m}{V}$可得，
電熱水壺中水的質(zhì)量m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.001m³=1kg，
將溫度為20℃的一壺冷水，加熱到100℃，需吸收的熱量Q=cm△t=4.2×10³J/kg•℃×1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，燒開一壺水需要消耗的電能：
W=Pt=1000W×6×60s=3.6×10⁵J．
（4）電熱水壺加熱時的熱效率η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{3.6×1{0}^{5}J}$×100%≈93%．
答：（1）該電熱水壺正常工作時的電流是4.5A；
（2）將溫度為20℃的一壺冷水，加熱到100℃，需吸收3.36×10⁵J熱量；
（3）電熱水壺正常工作時，燒開該壺水需要6min，則它消耗了3.6×10⁵J電能；
（4）電熱水壺加熱時的熱效率為93%．

點評 本題考查了電功率公式、熱量公式、電功的計算公式的靈活運(yùn)用，明白電熱水壺銘牌的含義是關(guān)鍵．