Question

在“家电下乡”活动中，小明家买了一只WSJ-60型号电热壶，其铭牌标志如图所示．现将一满壶20℃的0.5 kg的水在额定电压下烧开需时5min，已知外界气压为1标准大气压〔c_水=4.2×10³J/（kg?℃）〕．求：
（1）电热壶正常工作时的电阻；
（2）电热壶正常工作烧开一满壶水（初温为20℃）所消耗的电能；
（3）水吸收的热量；
（4）电热壶的效率；
（5）小明看到家人有时用电热壶烧开半壶水而没有烧开满壶水，小明想知道在电热壶正常工作时怎样烧水更节能，于是小明进行了实验（水的初始温度相同），获得数据如下表．通过比较发现，烧开一满壶水时，耗能较少的是

 

．（选填“一次性烧开”或“分两次烧开”）

Answer 1

分析：（1）已知电热壶额定电压和额定功率，根据R=

U2

P

可得电热壶正常工作时的电阻．
（2）根据W=Pt可得电热壶正常工作烧开一满壶水（初温为20℃）所消耗的电能．
（3）已知比热容、质量和初温、末温，根据公式Q=cm（t-t₀），可求吸收的热量．
（4）水吸收的热量与消耗电能之比就是效率．η=

Q

W

．
（5）电源电压和电阻都不变，电热壶的功率不变，根据公式W=Pt进行比较消耗电能的多少．

解答：解：（1）电热壶正常工作时的电阻
R=

U2

P

=

(220V)2

800W

=60.5Ω．
答：电热壶正常工作时的电阻为60.5Ω．
（2）电热壶正常工作烧开一满壶水（初温为20℃）所消耗的电能
W=Pt=800W×5×60s=2.4×10⁵J．
答：电热壶正常工作烧开一满壶水（初温为20℃）所消耗的电能是2.4×10⁵J．
（3）水吸收的热量Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/kg?℃×0.5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁵J．
答：水吸收的热量是1.68×10⁵J．
（4）电热壶的效率η=

Q

W

=

1.68×105J

2.4×105J

=70%．
答：电热壶的效率为70%．
（5）根据W=Pt可知，烧开一满壶水时，一次性烧开用时5min，分两次烧开用时3.5min×2=7min，所以分两次烧开消耗的电能多．
故答案为：一次性烧开．

点评：本题考查电阻的计算，消耗电能的计算，水吸收热量的问题，电热壶的效率，以及节能问题．