Question

2．如图是一台电热水壶铭牌上的部分信息，请根据铭牌所提供的信息[水的比热容c=4.2×10³J（kg•℃）]，求：
（1）电热水壶正常工作时的电流；
（2）电热水壶装满水时水的质量；
（3）若给该电热水壶装满水进行加热，使水的温度从28℃升高到72℃，则水吸收的热量是多少？
（4）若电热水壶正常工作时，所产生的热量有80%被水吸收，则在第（3）小问中给水加热的时间是多少秒？

Answer 1

分析 （1）电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出正常工作时的电流；
（2）电热水壶装满水时水的体积和其容积相等，根据m=ρV求出水的质量；
（3）知道水的初温和末温以及质量、比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（4）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出消耗的电能，利用P=$\frac{W}{t}$求出需要的加热时间．

解答 解：（1）由P=UI可得，电热水壶正常工作时的电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2200W}{220V}$=10A；
（2）电热水壶装满水时水的体积：
V=1L=1dm³=1×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg；
（3）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（72℃-28℃）=1.848×10⁵J；
（4）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，消耗的电能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.848×1{0}^{5}J}{80%}$=2.31×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，需要的加热时间：
t′=$\frac{W}{P}$=$\frac{2.31×1{0}^{5}J}{2200W}$=105s．
答：（1）电热水壶正常工作时的电流为10A；
（2）电热水壶装满水时水的质量为1kg；
（3）水吸收的热量为1.848×10⁵J；
（4）在第（3）小问中给水加热的时间是105s．

点评 本题考查了电功率公式、密度公式、吸热公式、电功公式、效率公式的应用，要注意用电器正常工作时的功率和额定功率相等．