Question

使用电热水壶烧水，具有便捷、环保等优点。右框是某电热水壶的铭牌。假设电热水壶的电阻保持不变，已知水的比热容为c_水=4.2×10³J/（kg·℃）。求：

（1）电热水壶的额定电流和电阻；

（2）1标准大气压下，将一壶质量为0.5kg、温度为20℃的水烧开，需要吸收的热量；

（3）在额定电压下要放出这些热量，电热水壶至少需要工作的时间。

Answer 1

解：（1）电热水壶的额定电流：I_额=P_额/U_额=440W/220V=2A

         电热水壶的电阻：R_电= U²/P=（220V）²/440 W=110Ω         （3分）

（2）水吸收的热量：Q_吸=c_水m(t₂-t₁)= 4.2×10³J/（kg·℃）×0.5kg×(100℃-20℃)= 1.68×10⁵J（2分）

(3)依题意：电流所做的功等于水吸收的热量，即W_电= Q_吸

W_电= P_额t

电热水壶工作时间：t= W_电/P_额= Q_吸/ P_额=1.68×10⁵J/440W=381.8s   （3分）

答：（1）电热水壶的额定电流和电阻分别是2A和110Ω；（2）水烧开需要吸收1.68×10⁵J的热量；（3）电热水壶至少需要工作381.8s。