Question

【题目】小明家的电热水壶具有自动加水和加热两种功能，其装置如图所示．烧水时，先按下加水按钮，自吸泵把水从水桶抽到壶内，当壶内水位达到规定容量时，自吸泵自动停止抽水；再按一下加热按钮，加热装置将对壶内的水加热，当水沸腾时，加热装置自动停止加热．已知c水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，电热水壶的铭牌数据如表．求：

产品型号	BH﹣X22
额定电压	220V
频率	50Hz
加热功率	1200W
容量	1.2kg

（1）自吸泵将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为60%，需要消耗的电能．（g取10N/kg）

（2）电热水壶正常工作时，把1.2kg水从20℃加热到100℃用的时间是6min，电热水壶的热效率．

Answer 1

【答案】（1）克服水的重力所做的功为6J，自吸泵消耗的电能为10J；

（2）电热水壶的热效率为93.3%

【解析】

试题分析：（1）根据W有=Gh求出有用功，最后利用η=即可求出自吸泵消耗的电能；

（2）先根据W=Pt求出消耗的电能，然后根据Q吸=cm△t求出水吸收的热量，然后根据η=求出电热水壶的热效率．

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，自吸泵消耗的电能：W总===10J；

（2）电热水壶消耗的电能：W=Pt=1200W×6×60s=4.32×105J；

把1.2kg水从20℃加热到100℃吸收的热量：

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

则电热水壶的热效率：η=×100%=×100%≈93.3%．

答：（1）克服水的重力所做的功为6J，自吸泵消耗的电能为10J；

（2）电热水壶的热效率为93.3%．