Question

14．小明用电水壶烧开水，电水壶内水的体积2L，电水壶正常工作560s，可将20℃的水加热至100℃．已知水的密度为1.0×10³kg/m³，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）．
（1）求水吸收的热量；
（2）若电水壶正常工作时放出的热量有80%被水吸收，求电水壶的电功率．

Answer 1

分析 （1）知道水的体积，根据m=ρV求出水的质量，又知道水的初温、末温以及比热容，根据Q_吸=cm（t₂-t₁）求出水吸收的热量；
（2）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出电水壶消耗的电能，再根据P=$\frac{W}{t}$求出电水壶的电功率．

解答 解：（1）水的体积：
V=2L=2dm³=2×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，电水壶消耗的电能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{80%}$=8.4×10⁵J，
电水壶的电功率：
P=$\frac{W}{t′}$=$\frac{8.4×1{0}^{5}J}{560s}$=1500W．
答：（1）水吸收的热量为6.72×10⁵J；
（2）电水壶的电功率为1500W．

点评 本题考查了密度公式和吸热公式、效率公式、电功率公式的应用，是一道较为简单的计算题．