Question

12．电热水壶是家庭中常用的电器，烧水时闭合开关，加热指示灯亮，水烧开后加热指示灯熄灭，电路自动断开．如图所示是一种电热水壶的铭牌．玲玲用该电热水壶把20℃、1.2L的水加热到沸腾[气压为1标准大气压，C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]，请帮助玲玲解答下列问题：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）若在额定电压下，经过7min指示灯熄灭，则该电热水壶的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）根据密度公式求出水的质量，1标准大气压下水的沸点是100℃，又知道初温和水的比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）由电功公式求出电流做的功，然后由效率公式求出电热水壶的效率．

解答 解：（1）一壶水中水的体积：V=1.2L=1.2×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2kg，
1标准大气压下水的沸点是100℃，则将一壶水烧开需要吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1.2kg×（100℃-20℃）
=4.032×10⁵J；
（2）在时间t=7min=420s内电流做功：
W=Pt=1200W×420s=5.04×10⁵J，
电热水壶的效率：η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{4.032×1{0}^{5}J}{5.04×1{0}^{5}J}$×100%=80%；
答：（1）水吸收的热量是4.032×10⁵J．
（2）若在额定电压下，经过7min指示灯熄灭，则该电热水壶的效率是80%．

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．