Question

14．某型号的泡茶壶，铭牌见如表．壶中装入1L温度为20℃的水，在标准大气压下将水烧开．此过程泡茶壶正常工作消耗的电能为4.2×10⁵J．【C_水=4.2×10³J/（kg•℃）】．求：

某型号的泡茶壶	型号：JY---456
额定电压：220V	频率：50Hz
额定功率：1100W	容量：1L

（1）泡茶壶装满水时，求水的总质量；
（2）水吸收的热量；
（3）泡茶壶的热效率．

Answer 1

分析 （1）泡茶壶装满水时水的体积和其容积相等，根据m=ρV求出水的质量；
（2）知道水的质量、初温、末温（在标准大气压下，水的沸点为100℃）以及比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（3）利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出泡茶壶的热效率．

解答 解：（1）泡茶壶装满水时，水的体积：
V=1L=1dm³=1.0×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.0×10^-3m³=1kg；
（2）在一标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）
=3.36×10⁵J；
（3）泡茶壶的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{5}J}$×100%=80%．
答：（1）泡茶壶装满水时，水的总质量为1kg；
（2）水吸收的热量为3.36×10⁵J；
（3）泡茶壶的热效率为80%．

点评 本题考查了密度公式和吸热公式、效率公式的应用，要注意在标准大气压下水的沸点为100℃．