Question

2．如表所示，是某家庭电热饮水机说明书的-些数据，用时13min将1L的水在一个标准大气压下从20℃加热到沸腾．（ρ_水=1.0×10³kg/m³，C_水=4.2×10³J/（kg•℃））

热水箱容量	1L	加热时功率	500W
额定电压	220V	保温时功率	50W

求在这一过程中：
（1））电热饮水机工作时的最大电流；
（2）在加热过程中，电热饮水机消耗的电能；
（3）在加热过程中，水吸收的热量是多少
（4）比较（2）、（3）的计算结果你能发现什么问题，并解释原因．

Answer 1

分析 （1）加热时饮水机的电流最大，根据P=UI求出其大小；
（2）根据W=Pt求出在加热过程中电热饮水机消耗的电能；
（3）一个标准大气压下水的沸点为100℃，根据密度公式求出水的质量，再根据Q=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（4）热水器消耗的电能，并没有完全被水吸收，有一部分热量散失到空气中．

解答 解：（1）加热时电流最大，根据P=UI可得：
I=$\frac{{P}_{加热}}{U}$=$\frac{500W}{220V}$≈2.27A；
（2）加热时间：
t=13min=13×60s=780s，
在加热过程中，电热饮水机消耗的电能：
W=Pt=500W×780s=3.9×10⁵J；
（3）水的体积：
V=1L=10^-3m³，
ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρ_水V_水=1.0×10³kg/m³×10^-3m³=lkg，
水吸收的热量：
Q_吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J；
（4）比较（2）、（3）的计算结果可知，电热饮水机消耗的电能大于水吸收的热量，原因是热水器消耗的电能，只有一部分被水吸收，另一部分热量散失到空气中和热水器吸收，存在热损失．
答：（1）电热饮水机工作时的最大电流约为2.27A；
（2）在加热过程中，电热饮水机消耗的电能为3.9×10⁵J；
（3）在加热过程中，电热饮水机中水吸收的热量为3.36×10⁵J；
（4）电热饮水机消耗的电能大于水吸收的热量，原因是在加热过程中存在热损失．

点评 本题考查了电功率公式、电功公式、密度公式和吸热公式的应用等，知识点多、联系实际生活，属于中考常见题型．