Question

19．小红在探究“家用电器实际功率”的科学实践活动中，以家里的电热壶为观察研究对象．下面的表格中记录的是电热壶铭牌中的相关数据，如图是实践活动中使用的电能表．

电热壶的技术参数
额定电压U	220V
额定功率P	1.2kW
最大容积L	1.2L

关闭家里的其它用电器，只让电热壶工作的情况下，请你完成下列问题：
（1）用电热壶把1.2L初温是20℃的水加热到70℃用时6min，水吸收了多少热量？【c_水=4.2×l0³J/（kg•℃）】
（2）在6min的时间里电能表的铝盘转动了100r，此电热壶的实际功率是多少？
（3）此电热壶烧水的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）先根据密度计算公式的应用求出水的质量，又已知水的比热容和水温的变化，利用吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的热量；
（2）知道只将电磁炉接入电路烧水观察电能表，表盘在6min内转了100r，利用电能表的参数“1000r/kWh”求电热壶工作6min消耗的电能，再利用P=$\frac{W}{t}$求电热壶炉的功率；
（3）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$求出电热壶烧水的效率．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可知，水的质量：
m=ρV=1×10³kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2kg，
水吸收的热量：
Q_吸=c_水m（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1.2kg×（70℃-20℃）=2.52×10⁵J；
（2）电热壶工作5min消耗的电能：
W=$\frac{100r}{1000r/kW•h}$×3.6×10⁶J=3.6×10⁵J；
电热壶的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3.6×1{0}^{5}J}{6×60s}$=1000W；
（3）电热壶烧水的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{2.52×1{0}^{5}J}{3.6×1{0}^{5}J}$×100%=70%．
答：（1）水吸收的热量为2.52×10⁵J；
（2）电热壶的实际功率是1000W；
（3）电热壶烧水的效率为70%．

点评 本题是一道电学与热学的综合应用题，涉及到消耗电能的计算、热量的计算、电功率的计算，对电能表参数的理解和运用是本题的关键．