Question

11．一个铭牌上标有“220V 1800W”的电热水器，正常工作3min20s能将一壶1L的25℃的冷水加热至沸腾，若大气压恰好为一标准大气压．水吸收的热量是3.15×10⁵ J，电热水壶的效率为87.5%．（已知水的比热容为4.2×10³ J/（kg•℃）

Answer 1

分析 （1）在1标准大气压下水的沸点是100℃，根据密度公式求出水的质量，根据吸热公式求出水吸收的热量；
（2）电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据W=Pt求出消耗的电能，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出效率．

解答 解：（1）根据ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg，
在1标准大气压下水的沸点是100℃，水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-25℃）
=3.15×10⁵J；
（2）电热水壶正常工作3min20s消耗的电能：
W=Pt=1800W×200s=3.6×10⁵J，
电热水壶将电能转化为水的内能的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.15×1{0}^{5}J}{3.6×1{0}^{5}J}$×100%=87.5%．
故答案为：3.15×10⁵；87.5%．

点评 本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到密度公式、吸热公式、电功公式和效率公式的应用，关键是知道在1标准大气压下水的沸点是100℃．