Question

17．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，先按一下加水按钮，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，已知水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃），g=10N/kg，电热水壶的铭牌数据如表．电热水壶正常工作时，把1.2×10³ mL的水从20℃加热到100℃用的时间是6min，求：

产品型号	BH-X22
额定电压	220V
频率	50Hz
加热功率	1200W
容量	1200mL

（1）水吸收的热量；
（2）电热水壶的热效率．

Answer 1

分析 （1）知道水的体积，根据ρ=$\frac{m}{V}$求出水的质量，又知道水的初温、末温、比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）根据W=Pt求出电热水壶正常工作6min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）水的体积：
V=1.2×10³mL=1.2×10³cm³=1.2×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1.2kg×（100℃-20℃）
=4.032×10⁵J；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，电热水壶正常工作6min消耗的电能：
W=Pt=1200W×6×60s=4.32×10⁵J，
电热水壶的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{4.032×1{0}^{5}J}{4.32×1{0}^{5}J}$×100%≈93.3%．
答：（1）水吸收的热量是4.032×10⁵J；
（2）电热水壶的热效率为93.3%．

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、效率公式的应用，从题干中获取有用的信息是关键．