Question

13．小慧在用一个“220V  1000W”的电热水壶烧水，已知水的比热容C_水=4.2×10³J/（kg℃），热水壶的热效率是90%．电热水壶正常工作时，把1L水从20℃加热到100℃需用多长时间？

Answer 1

分析 由热量公式Q=cm△t计算吸收的热量，再利用效率公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$求出消耗的电能，根据W=Pt求需用的时间．

解答 解：水的质量m=ρV=1×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg，
把1L水从20℃加热到100℃需要吸收的热量是
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁵ J；
由效率公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$得：
消耗的电能W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\begin{array}{c}\\ \frac{3.36×{10}^{5}J}{90%}\end{array}\right.$=3.73×10⁵ J，
需用时间t=$\frac{W}{{P}_{\;}}$=$\frac{3.73×{10}^{5}J}{1000W}$=373s=6.2min．
答：电热水壶正常工作时，把1L水从20℃加热到100℃需用6.2min时间．

点评 本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，注意计算时的单位变换要正确．