Question

12．电热水壶是一种使用频率较高的家用电器，某型号电热水壶铭牌上标注额定功率是1760W，额定电压是220V，现壶中装有1.5L温度为20℃的水．求：
（1）将该电热水壶接入220V的家庭电路中工作时，通过电热水壶的电流是多大？
（2）若加热时间是5min，加热过程中消耗的电能是多少？
（3）在1标准大气压下将水烧开，水吸收的热量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）知道电热水壶的额定电压和额定电压，根据P=UI的变形公式I=$\frac{P}{U}$求出通过电热水壶的电流；
（2）知道加热时间和额定功率，根据P=$\frac{W}{t}$的变形公式W=Pt求出加热过程中消耗的电能；
（3）知道水的体积和密度，根据m=ρV求出水的质量，又知道在1标准大气压下水的沸点为100℃，
根据公式Q=cm（t-t₀）可求水吸收的热量．

解答 解：（1）由P=UI得，通过电热水壶的电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1760W}{220V}$=8A．
（2）加热时间t=5min=300s，
由P=$\frac{W}{t}$可得，加热过程中消耗的电能：
W=Pt=1760W×300s=5.28×10⁵J．
（3）水的体积V=1.5L=1.5×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg，
在1标准大气压下将水烧开，则水沸腾时的温度t=100℃，
Q_吸=c_水m（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-20℃）
=5.04×10⁵J．
答：（1）将该电热水壶接入220V的家庭电路中工作时，通过电热水壶的电流是8A；
（2）若加热时间是6min，加热过程中消耗的电能是5.28×10⁵J；
（3）在1标准大气压下将水烧开，水吸收的热量是5.04×10⁵J．

点评 本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活联系紧密，使学生觉得学了物理有用，关键是公式及其变形的灵活运用，解题过程中要注意认真审题，要注意各个单位的统一．