Question

小亮和爸爸外出旅游入住興凱湖賓館，房間內(nèi)漂亮、精致的電熱水壺引起了小亮的興趣，電熱水壺如圖甲所示，小亮對電熱水壺做了細致的觀察，在壺體外側(cè)靠近壺把處有一透明有機玻璃管，下部與壺體相通，如圖乙所示，當向壺內(nèi)注水時，有機玻璃管里也會出現(xiàn)水柱，壺底銘牌如圖丙所示．

(1)透明有機玻璃管與壺體構(gòu)成一個________．

(2)若小亮按壺的額定容量裝水，把水由20℃加熱到100℃，請計算壺內(nèi)水吸收的熱量．[已知水的比熱容是4.2×10³ J/(kg·℃)]

(3)若小亮按壺的額定容量裝水，把水由20℃加熱到100℃，電熱水壺在額定電壓下工作了5分鐘，依據(jù)銘牌上提的信息，請計算電熱水壺耗電多少？

(4)請計算電熱水壺的熱效率．

Answer 1

答案：（1）透明有機玻璃管與壺體構(gòu)成了一個連通器，水不流動時，水面是相平的，我們通過觀察玻璃管中水位的高低就可以知道壺內(nèi)水的多少，及時加水．
（2）壺內(nèi)水的體積：
v=1.2L=1.2×10-3m3，
壺內(nèi)水的質(zhì)量：
m=ρv=1×103kg/m3×1.2×10-3m3=1.2kg，
水吸收的熱量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×1.2kg×（100℃-20℃）=4.032×105J；
（3）電熱水壺在額定電壓下，P=P額=1500W，
在額定電壓下工作5分鐘消耗電能：
W電=Pt=1500W×5×60s=4.5×105J；
（4）電熱水壺的熱效率：
η=

Q吸

W電

×100%=

4.032×105J

4.5×105J

×100%=89.6%．
答：（1）透明有機玻璃管與壺體構(gòu)成一個連通器；
（2）壺內(nèi)水吸收的熱量為4.032×105J；
（3）電熱水壺在額定電壓下工作了5分鐘耗電4.5×105J；
（4）電熱水壺的熱效率為89.6%．