Question

下表所示的是某一电热水瓶的铭牌．为了测定该电热水瓶的效率，某同学将它装满30℃的水，加热25min后瓶内的水沸腾，电热水瓶正常工作，求：

额定电压	220V
额定功率	680W
容　　积	2.8L
超温保护器	熔断温度110℃

（1）该电热水瓶电热丝正常工作时的电阻多大？
（2）在这一过程中，瓶内的水吸收了多少热量？
（3）该电热水瓶的效率是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]．

Answer 1

解：（1）该电热水壶的电阻：
R==≈71.2Ω；
（2）水的体积：
V=2.8L=2.8×10^-3m³，
水的质量：
m=ρV=1×10³kg/m³×2.8×10^-3m³=2.8kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×2.8×（100℃-30℃）=8.232×10⁵J；
（3）W_电=Pt=680W×25×60s=1.02×10⁶J，
η==≈80.7%．
答：（1）该电热水瓶电热丝正常工作时的电阻为71.2Ω；
（2）在这一过程中，瓶内的水吸收了8.232×10⁵J的热量；
（3）该电热水瓶的效率是80.7%．
分析：（1）已知电热水壶的额定电压和加热功率，根据公式R=可求电热水壶的电阻；
（2）知道热水壶的容积（装满水的体积），利用密度公式求水的质量，利用吸热公式Q_吸=cm△t可求水吸收的热量（有用能量）；
（3）利用W=Pt求4.5min消耗的电能（总能量），利用效率公式求加热这壶水时的效率．
点评：本题考查了学生对密度公式、吸热公式、电功率公式、效率公式的掌握和运用，从铭牌得出相关信息并利用好是本题的关键．