题目内容
【题目】小强买了一个自动电热水壶,其铭牌如下表,小强装了1L的水,加热6min后把水烧开,水壶自动断电.已知大气压为1个标准大气压,家庭电路电压为220V,电热水壶的电阻不变,水的初温为20℃,c水=4.2×103J/(kg℃),ρ水=1.0×103kg/m3.求:
(1)这壶水吸收的热量;
(2)电热水壶的热效率;
(3)在用电高峰期,电路中的实际电压降为198V时,电热水壶的实际功率.
【答案】(1)3.36×105J;(2)84.8%.(3)891W
【解析】(1)由ρ=m/V得,水的质量:
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3 =1kg;
水升高到100℃吸收的热量:
Q吸 =cm△t=4.2×103J/(kg℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J;
(2)由P=W/t得,电热水壶在6min消耗的电能为:
W=Pt=1100W×6×60s=3.96×105J;
电热水壶的热效率为:η=Q吸/W×100%=3.36×105J/3.96×105J×100%≈84.8%;
(3)由P=UI=U2/R得,电热水壶的电阻:R=U2/P=(220V)2/1100W=44Ω
当电压为198V时,实际功率为:P′=U′2/R=(198V)2/44Ω=891W。
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