Question

13．有一种WSJ-60型号电水壶，其铭牌标志如图所示．现将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开需时5min，已知水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）．

型号	WSJ-60
额定电压	220V
额定功率	800W
水壶容积	500mL

求：（1）水吸收的热量．
（2）电热水壶正常工作时的电阻．
（3）电热壶的效率．
（4）请说出使用这种电热水壶烧水有哪些优点？（至少说出两点）

Answer 1

分析 （1）1标准大气压下水的沸点是100℃，知道比热容、质量和初温、末温，根据公式Q=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）电热壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其电阻；
（3）根据W=Pt求出正常工作烧开一满壶水所消耗的电能；水吸收的热量和消耗的电能之比即为电热壶的效率．
（4）使用电热水壶烧水，具有便捷、环保等优点．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量m=ρV=1.0×10³kg/m³×5×10^-4m³=0.5kg，
1标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃-20℃）
=1.68×10⁵J；
（1）电热壶正常工作时的电压U=220V，功率P=800W，
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{800W}$=60.5Ω；
（3）正常工作烧开一满壶水所消耗的电能：
W=Pt=800W×5×60s=2.4×10⁵J；
电热壶的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.68×1{0}^{5}J}{2.4×1{0}^{5}J}$×100%=70%．
（4）使用电热水壶烧水，具有便捷、环保等优点．
答：（1）水吸收的热量为1.68×10⁵J．
（2）电热水壶正常工作时的电阻为60.5Ω．
（3）电热壶的效率为70%．
（4）使用这种电热水壶烧水有具有便捷、环保等优点．

点评 本题是一道电功与热量的综合题，考查了电功率公式、电功公式、热量公式、效率公式的应用，难度不大，熟练掌握并灵活应用基础知识即可正确解题．