Question

16．某电热水壶的铭牌如图所示，小明用这种电热水壶烧开水，他将水放至最大水量，测得水的初温是23℃，通电7分钟，水烧开（在一个标准大气压下）．试通过计算，回答下面问题．[提示：ρ_水=1.0×10³kg/m³，c_水=4.2×10³J/（kg？℃），1L=1dm³]
（1）算一算此电水壶正常工作时的电流？
（2）水所吸收的热量是多少？
（3）此电热水壶工作时的热效率．

Answer 1

分析 （1）电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出正常工作时的电流；
（2）首先利用密度公式变形可求得水的质量；已知1标准大气压下水的沸点是100℃，根据Q_吸=cm△t求出水吸收的热量；
（3）根据W=Pt求出消耗的电能，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出电热水壶的热效率

解答 解：（1）由铭牌数据可知，电热水壶正常工作时的电压为220V，功率为1100W，
由P=UI可得，电水壶正常工作时的电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A；
（2）水的体积：V=1L=1dm³=1×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量m=ρV=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg，
1标准大气压下水的沸点是100℃，水被烧开所吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-23℃）=3.234×10⁵J；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，水被烧开时消耗的电能：
W=Pt=1100W×7×60s=4.62×10⁵J，
电热水壶的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.234×1{0}^{5}J}{4.62×1{0}^{5}J}$×100%=70%．
答：（1）电热水壶正常工作时的电流为5A；
（2）水被烧开所吸收的热量为3.234×10⁵J；
（3）电热水壶的热效率为70%．

点评 本题考查了学生对吸热公式、电功率公式、效率公式的掌握和运用，本题关键：一是从铭牌得出相关信息，二是各公式及其公式变形的灵活运用．