Question

小明家新买了一个家用电热水壶，其有关的技术参数如图所示．他根据自己所学的相关物理知识想对新水壶进行一下验证，于是在家里做起了实验．他先把水倒入水壶标定容量处，用温度计测出水的初温是20℃，然后接通电源，同时开始记录时间，他发现电热水壶正常工作5min水便烧开了．在烧开这壶水的过程中，（设当时的气压为一标准大气压）．[1L=10^-3m³；C_水=4.2×10³J/（kg?℃）]．求：

型号	T76
额定电压	220V
额定频率	50Hz
额定功率	1000W
额的容量	0.8L

（1）水吸收的热量；
（2）电热水壶消耗的电能；
（3）该电热水壶的效率．

Answer 1

分析：（1）由铭牌可知电水壶的标定容量即水的体积，利用密度公式变形即可求出水的质量，1标准大气压下水的沸点是100℃，再根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=Wt求出电热水壶消耗的电能；
（3）水吸收的热量除以消耗的电能即为该电水壶的效率．

解答：解：（1）根据ρ=

m

V

可得，水的质量：
m=ρV=1×10³kg/m³×0.8×10^-3m³=0.8kg，
1标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×0.8kg×（100℃-20℃）
=2.688×10⁵J；
（2）电水壶正常工作时的功率为1000W，5min消耗的电能：
W=Pt=1000W×5×60s=3×10⁵J；
（3）该电水壶的效率：
η=

Q吸

W

×100%=

2.688×105J

3×105J

×100%=89.6%．
答：（1）水吸收的热量为2.688×10⁵J；
（2）电热水壶消耗的电能为3×10⁵J；
（3）该电热水壶的效率为89.6%．

点评：本题是一道电学与热学的综合应用题，涉及到了密度公式和吸热公式、电功公式、效率公式的应用，综合性强；与生活相连，使学生觉得学了物理有用．