Question

9．小明家新买了一台电热水壶，查阅说明书可知，其内部电热丝的阻值为48.4Ω，将其接在220V家庭电路中，将1kg水从20℃加热到40℃需要100s．求：[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（1）水吸收的热量；
（2）该电热水壶加热的效率．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量和比热容以及初温、末温，根据Q=cm△t可以求出水所吸收的热量．
（2）电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出消耗的电能，再根据效率公式求出该电热水壶加热的效率．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（40℃-20℃）
=8.4×10⁴J．
（2）电热水壶正常工作100s消耗电能产生的热量：
Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=$\frac{（220V）^{2}}{48.4Ω}$×100s=1×10⁵J，
该电热水壶加热的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$×100%=$\frac{8.4×1{0}^{4}J}{1×1{0}^{5}J}$×100%=84%．
答：（1）水吸收的热量为8.4×10⁴J；
（2）该电热水壶加热的效率约为84%．

点评 本题考查了学生对吸热公式、电功公式、效率公式的理解与掌握，知道电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等较关键．