Question

在一次课外活动中，小悦同学对家用电水壶进行了相关的观察和研究，并记录了电水壶及她家电能表的有关数据，如下表：

观察对象	有关记录	研究活动
电水壶的铭牌	额定电压：220V 额定功率：800W 容量：2L	（1）用点水壶加热一壶水；（壶中装水量：1.5kg，通电前水温：30℃） （2）关闭家里其它用电器，只将该电水壶接入电路烧水，观察电能表，表盘在2min内转了30r，此时用温度计测得水的温度为40℃．
电能表的铭牌	220V  10（20）A 50Hz  1200r/kW?h

请你根据小悦同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：
（1）水所吸收的热量；
（2）电水壶的实际功率；
（3）电水壶烧水的效率．

Answer 1

【答案】分析：（1）知道水壶内水的质量、水的密度、水温度的变化，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）知道只将电热水壶接入电路烧水观察电能表，表盘在2min内转了30r，利用电能表的参数“1200r/kW?h”求电热水壶工作2min消耗的电能；利用P=求电热水壶的实际功率；
（3）水吸收的热量与实际消耗的电能的比值为电热水壶的效率．
解答：解：
（1）Q_吸=c_水m（t-t）
=4.2×10³J/（kg?℃）×1.5kg×（40℃-30℃）
=6.3×10⁴J；
电热水壶工作2min消耗的电能：
W==0.025kW?h=0.025×3.6×10⁶J=9×10⁴J，；
电热水壶的实际功率：
P===0.75kW=750W，
（3）电热水壶烧水的效率：
η===70%．．
答：（1）水所吸收的热量为6.3×10⁴J；
（2）电热水壶的实际功率为750W；
（4）电热水壶的效率为70%．
点评：本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活相联系，涉及到了实际电压、实际功率、额定电压、额定功率、消耗电能的计算，对电能表参数的理解、电功率的计算、热量公式的运用，属于难题．