题目内容

【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=4.2×103 J/(kg·℃),ρ =1.0×103kg/m3,g取10N/kg,电热水壶的铭牌数据如下表。求:

(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。

(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。

【答案】(1)10J (2)93

【解析】

试题分析:(1)自吸泵对水做的功:W=mgh=1.2kg×10N/kg×0.5m=6J

自吸泵消耗的电能:W=W/η1=6J/60=10J

(2)水吸收的热量:Q=cm(t-t0)=4.2×103J/kg℃×1.2kg×(100-20)=4.032×105J

电热水壶加热时消耗的电能 W=Pt=1200W×360s=4.32×105J

电热水壶的热效率 η=Q/W=4.032×105J/4.32×105J=93

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