Question

14．一个额定功率为1000W的电热水壶装有1.5kg初温为20℃的水．正常工作将水烧开（100℃）所用时间为9min，则水吸收的热量为5.04×10⁵J，该电热水壶的效率为93.33%（计算结果保留两位小数）．已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）．

Answer 1

分析 （1）知道水的比热容、水的质量、初温和末温，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）知道电热水壶的额定功率和正常工作所用时间，根据W=Pt求出电热水壶消耗的电能，
然后根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出电热水壶的效率．

解答 解：水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-20℃）
=5.04×10⁵J．
正常工作所用时间t=9min=540s，
由P=$\frac{W}{t}$得，电壶消耗的电能：
W=Pt=1000W×540s=5.4×10⁵J．
则电热水壶的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%
=$\frac{5.04×1{0}^{5}J}{5.4×1{0}^{5}J}$×100%
=93.33%．
故答案为：5.04×10⁵；93.33%．

点评 本题是电学和热学的综合，考查了学生对吸热公式、电功率公式、效率公式的掌握和运用，在能量利用效率这一部分是经常出现的一种题型，熟练掌握相关公式是解题的关键，难度不大．